PTC-Heizelement mit SSR an ESP32

[DerTom78]

Hallo zusammen,

ich beheize gerade eine Hundehütte im Garten (kein Zwinger, alles freiwillig...).

Als Heizung kommt eine PTC-Schaltschrankheizung mit 45W zum Einsatz. Diese kann eine Oberflächentemperatur von 120°C erreichen. Diese hängt an einem SSR-Relais (China-Fotek-Abklatsch für 40A. Der verbaute Triac traut sich selber nur 12A zu, aber naja...). Die Ansteuerung übernimmt ein ESP32 mit Unterstützung eines BC 547C. Auf dem µC ist eine kleine Zweipunktregelung und eine Heizkurve hinterlegt.

Jetzt zu meinem Problem. Als ich gestern noch ein paar Änderungen am Code vorgenommen habe, schaltete sich die Heizung nicht mehr aus. Die Statusanzeige die den Ausgang des µC überwacht was aus, aber die Heizung lief weiter. Das ist natürlich ein potentiell unsicherer Zustand und mich würde sowohl die Ursache als auch Abstellmaßnahmen interessieren.

Ich habe die Stromaufnahme der Heizung gemessen. Diese liegt in den ersten Sekunden bei 1,5A und geht dann sehr schnell auf 300mA runter. Auf einer Herstellerseite war beschrieben, dass es zu einer deutlichen Steigerung der Termperatur kommen kann wenn die Heizung mehrmals, kurz hintereinander eingeschaltet wird. Das hätte vermutlich einen noch höheren Widerstand zur Folge und der Strom würde natürlich entsprechend kleiner. Jetzt kenne ich mich leider nicht so gut mit Triacs aus und kann viele Werte aus dem Datenblatt nicht deuten. Kann ein zu kleiner Laststrom zu problemen führen? Vielleicht kann mir jemand von euch unter die Arme greifen?!

Sollte ich die Ursache nicht finden, bleibt nur ein "richtiges" Relais, eventuell in Reihe mit dem SSR oder eine PTC-Heizung die maximal 60°C erreicht und dabei ebenfalls circa 50W liefert. Leider ist die Suche nach einer entsprechenden Heizung schwierig, da die Angaben der Hersteller nicht einheitlich sind. Hier würde ich mich ebenfalls über einen Rat freuen.

Vielen Dank und viele Grüße Tom

[Alexander470815]

Kann ein zu kleiner Laststrom zu problemen führen?

Wenn dann führt das nur zu vorzeitigem abschalten da der Haltestrom unterschritten wird.
Einfach an bleiben dürfte nicht passieren.

Ich würde für die Anwendung auf jeden Fall eine Heizung verwenden die eigensicher ist, also die auch bei Dauerbetrieb keine gefährlich heißen Oberflächen erzeugt.
Für die Anwendung Hundehütte wäre eine Heizmatte die mit Schutzkleinspannung betrieben wird wohl optimal.

[Carbon]

eine Iso-ovalleuchte mit 60W glühlampe eignet sich auch hervorragend als heizung mit kleiner Leistung, hat sich zum Frostfreihalten des Wasserzählers im (ungenutzten) stall bewährt. wenn das im Nebeneffekt erzeugte Licht stört, Abschirmung aus alufolie.

[Gary]

Ich denke eine Schaltschrank-Heizung ist weit von ideal weg, kenne aber die Hundehütte nicht.

Eine Heizmatte zum drauf liegen wäre was fürs Wohlbehagen, wird aber vor allem für Ungeziefer gelten.

Eine Heizfolie auf Isoliermaterial an der Decke kann ich mir angenehm vorstellen, Sonne light.
Auf 24V würde ich dabei auch gleich gehen.

[Henrik_V]

Heizung mit SSR schalten... Da würde ich einen ÜbertemperaturKlixon vorsehen ..
Das blöde an den Relais ist halt die Anzahl der Schaltspiele. Warum nicht SSR zum Regeln und das Relais als Sicherheitsschalter und galvanische Trennung?

[Blechei]

So was in der Art hatte ich auch mal: Heizung am SSR und der Kackeimer hat nicht abgeschaltet. Abhilfe hat ein Leuchtobst parallel zum Steuereingang vom SSR geschaffen, hielt lange bis ich das Ding gewechselt habe. Aber warum der Fehler auftrat weiss ich bis heute nicht.

[Bastelbruder]

Der PTC hat den Temperaturbegrenzer prinzipbedingt eingebaut. Genaugenommen ist das sogar ein Temperaturregler. Und die angegebene Sprungtemperatur von 120°C scheint für eine Hundeheizdecke eher ungeeignet, vielleicht könnte man damit Marmeladegläser einkochen.

Widerstandsdraht hat gegenüber dem PTC den Vorteil, daß die auch von Heatballs bekannte Einschaltstromüberhöhung nicht stattfindet.

[DerTom78]

Hallo und vielen Dank für die Antworten.

Die Heizung befindet sich circa 80mm unter einem Doppelboden aus Multiplex mit einigen Lüftungslöchern. Das ganze soll gegen Anknabbern sicher sein und nur eine wirklich leichte Temperaturerhöhung bringen. Bei max 120°C sehe ich keine akute Brandgefahr, allerdings werden sich mit der Zeit Haare und auch mal ein paar Blätter usw. durch die Löcher verirren. Deshalb möchte ich gerne geeignete Vorkehrungen treffen.

Die Heizung liegt jetzt erstmal in einer Metallwanne um auf Nummer sicher zu gehen. Bisher ist der Fehler (leider) nicht wieder aufgetreten.

[DerTom78]

Ich muss mein Thema noch einmal aufgreifen. Leider hat sich herausgestellt, dass die Leistung der Heizung zwar ausreicht, die Temperatur aber erst nach sehr langer Zeit erreicht wird, was dadurch wieder etwas uneffizient ist. Jetzt möchte ich den Vorschlag mit der Glühbirne aufgreifen, da das ja ohne Probleme skalierbar ist. Aber auch hier stellt sich die Frage wie ich die Glühbirne eigensicher mache kann. Der Glaskolben soll 200°C+ erreichen. Kennt jemand eine Alternative zum klassischen Bimetallschalter? Ein PTC der praktisch ohne viel Zusatzbeschaltung die Leistung der Glühbirne verträgt?

[Harley]

warum nicht sowas?
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[Carbon]

Aber auch hier stellt sich die Frage wie ich die Glühbirne eigensicher mache kann. Der Glaskolben soll 200°C+ erreichen. Kennt jemand eine Alternative zum klassischen Bimetallschalter? Ein PTC der praktisch ohne viel Zusatzbeschaltung die Leistung der Glühbirne verträgt?

ganz einfach, eine zweite oder dritte Glühlampe in reihe. Die Leistung verteilt sich und die Glühlampen werden nicht mehr so heiß. in einer vernünftigen leuchte eingebaut hält sich die Gehäusetemperatur aber auch so in Grenzen.

[Bastelbruder]

Der PTC ist eigentlich eigensicher. Er hat eine spezifische Sprungtemperatur, die ziemlich unabhängig von der Betriebsspannung nicht überschritten werden kann. Da muß man bloß den richtigen Typ aussuchen. Dazu noch eine Innovationsbremse aka Kaffemaschinen-Temperaturbegrenzer mit der entsprechenden Auslösetemperatur. Die läßt sich eventuell auch selberbauen, eine kleine Feder, gehalten mit der passenden Bleifrei-Legierung ...
So: