Widerstandsdraht / basics (war ‚Patchkabel mißbrauchen‘)

[fairplay]

@humax5600

...vielen Dank für die Suche - beide Filmchen kenne ich, beide behandeln unterschiedliche Probleme: einmal (1. Film) die Varroa-Behandlung, die ich ohne Rumheben und Rähmchen umsortieren machen möchte (einfach nur die Rähmchen an die Stromquelle anschließen und beheizen) und einmal passend zu meinem Minivölkchen (2. Film) die Frage, ob es Sinn machen könnte die Bienen im Winter zu wärmen...

...dazu muss man wissen: als die Winter wärmer wurden gab es - gerade unter den Berufsimkern - ernsthafte Überlegungen große Kühlhäuser anzumieten und die Bienenvölker dort im Winter bei Minusgraden einzustellen, um sicherzustellen, dass die Völker im Winter 'aus der Brut' gehen und sich nicht kaputt-Brüten nur weil es am 24. Dezember 25 Grad hat...

...der Klimawandel ist ein wahnsinniges Problem für die Bienen und wird durch die Varroamilbe verschärft (je mehr Brut, desto mehr Varroa => wenn der Winter durchgebrütet wird sind im Frühjahr so viele Varroen im Volk, dass es an den von den Varroen übertragenen Krankheiten stirbt, wenn es nicht eh schon aus Schwäche tot ist)...

 

[C0r€]

...ich versuche auf Gleichstrom zu bleiben, weil einerseits die Logik-Elektronik mit Gleichstrom arbeitet, ich andererseits Bienenstandorte ohne Strom habe wo ich mir dann mit Solarenergie und LKW-Batterien werde behelfen müssen...

Dem Widerstandsdraht ist es egal, ob da Gleichspannung oder Wechselspannung anliegt. Das Relais kann ggf. mehr Strom bei Wechselspannung ab (funken lässt sich mit gleichstrom leichter ziehen).

Also ob am Relais Wechselspannung oder Gleichspannung anliegt ist ggf. egal.

Dem Regler ist es ggf. auch egal, der arbeitet meist mit ca. 5V die aus der Wechselspannung durch Gleichrichtung gewonnen werden. Wenn dann in den Gleichrichter vorne eine Gleichspannung reinkommt ist das ggf. (je nach Regler - also Spezifikation lesen) auch egal.

 

[fairplay]

…ah! - ich bin offen nicht der erste/einzige:

Neue Waffe gegen das Bienensterben

Die Varroa-Milbe ist der Schreck jedes Imkers. Ein Start-up bietet jetzt eine neuartige Lösung gegen den Parasiten an: eine elektrische Heizung für Bienenstöcke.

www.3sat.de

…jetzt frage ich mich: wie stellen die sicher, dass die Temperatur im Draht stimmt?…

 

[C0r€]

…ah! - ich bin offen nicht der erste/einzige:

Neue Waffe gegen das Bienensterben

Die Varroa-Milbe ist der Schreck jedes Imkers. Ein Start-up bietet jetzt eine neuartige Lösung gegen den Parasiten an: eine elektrische Heizung für Bienenstöcke.

www.3sat.de

…jetzt frage ich mich: wie stellen die sicher, dass die Temperatur im Draht stimmt?…

Temperatursensor in die Nähe vom Draht, gut gekoppelt, direkt anliegend. z.B. mit Schrumpfschlauch um sowohl Sensor als auch Draht, oder wenigstens Kabelbinder.
Ich würde den Sensor in die Mitte vom Aufbau setzen, weil es dort vermutlich am wärmsten wird, weiter außen kühlt eher ab.

Wenn Luft (also z.B. ein paar cm Abstand) zwischen Sensor und Draht ist, dann dauert es, bis der Sensor die Temperatur vom Draht erreicht. Ggf. ist der Draht dann schon zu heiß.
Es dauert dann eben eine ganze Weile, bis die Umgebung vom Draht dann langsam warm wird. Diese Zeit unterschätzt man gerne mal.
Zum Überwachen gibts auch Temperaturlogger, bzw. die Sonoff Teile haben das zum Teil mit drin, sofern du WLAN Empfang hast.
Oder USB Logger stick mit reinlegen, oder Sensor von einer Wetterstation.

 

[fairplay]

Zum Überwachen gibts auch Temperaturlogger, bzw. die Sonoff Teile haben das zum Teil mit drin, sofern du WLAN Empfang hast.

…vielen Dank für das Engagement! - Sonoff ist ein Markenname? - geh ich (leider erst nachher) suchen…

 

[fairplay]

So genau bekommst du das nicht hin!

aber so genau bekommst Du das meiner Meinung nach niemals zuverlässig eingestellt.

…hmmm - also die hier machen wohl nur eine Widerstandsmessung, oder? - oder messen die am Ende des Drahtes im schwarzen Kästchen?…

…auffällig auch: die beheizen nur den Mittenbereich, nicht die ganze Wabe…


https://youtu.be/lfWbhiPhoZM

 

[fairplay]

Sonoff

...ah! - ok, ich habe bisher nur eve und meross im Einsatz - wegen Homekit-Fähigkeit...

 

[M15064]

…hmmm - also die hier machen wohl nur eine Widerstandsmessung, oder? - oder messen die am Ende des Drahtes im schwarzen Kästchen?…

…auffällig auch: die beheizen nur den Mittenbereich, nicht die ganze Wabe…


https://youtu.be/lfWbhiPhoZM

Dafür gibt es zwei mögliche Erklärungen:
Entweder die gezeigte Lösung hält nicht was sie verspricht oder es kommt nicht so genau auf die Temperatur an.

Ich kann dir nur aus meinen praktischen Erfahrungen sagen, dass selbst in einem luftdichten Koffer mit einer Lage 10mm Depron zur Wärmeisolation innen noch etwa 1...3 Grad Temperaturunterschied an verschiedenen Punkten zu messen sind (weil für Kabel und Anzeige eben doch kleine Wärmebrücken drin sind) und die Temperatur am Sensor bei normalem Regelbetrieb mit internem Lüfter zur Umwälzung immer um etwa +/- 3 Grad schwankt.
Bei einem Bienenstock würde ich vom Prinzip her noch größere Unterschiede erwarten, weil
1. nicht luftdicht und
2. nicht wärmeisoliert.

Wenn du allerdings glaubhafte Bericht darüber hast, dass das trotzdem funktioniert, dann nur zu. Schlechter wird es sicher nicht.
Könnte nur sein, dass 60 Watt Heizleistung recht knall sind und dass auch die Wärmeabfuhr vom Draht suboptimal ist.

Ich habe solche Heizpads genommen wie hier gezeigt und die zur besseren Wärmeverteiluing auf eine Alu-Platte (mit Lüftungslöchern) geklebt.

https://www.youtube.com/watch?v=yTtYUTE2VN4

 

[sospro]

...nein, weil die Bienen grundsätzlich nicht den Raum aufwärmen, sondern nur eine sogenannte Wintertraube

....Danke für Info....ich meinte schon in kombination mit deinen bereits vorhandenen Heizfolien....spannendes Hobby! Hoffentlich gelingt dein Vorhaben....

 

[fairplay]

die Temperatur am Sensor bei normalem Regelbetrieb mit internem Lüfter zur Umwälzung immer um etwa +/- 3 Grad schwankt

...vielleicht liegt hier ein Unterschied: hier in meinem Projekt wäre der Sensor direkt mit dem Draht verbunden (s.a. Schrumpfschlauchhinweis von @C0r€ ) und sie wären zusätzlich komplett rundum mit einem guten Zentimeter Wachs und Biomasse umgeben...keine Luftströmung...

...mir ginge es ja darum den Draht und die ihn umgebende (Bio-) Masse auf ca. 40 Grad zu erwärmen, nicht einen (luftgefüllten) Raum...möglicherweise sind da die Schwankungen geringer?...

 

[C0r€]

Beim Regler kannst du normalerweise die Hysterese einstellen (+- wie viel Grad). Wenn du zu stark heizt kann es allerdings zu Überschwingern der Temperatur kommen, vor allem wenn der Sensor nicht an der Heizquelle Sitzt (was ja oftmals Sinn macht). Ein Tauchbad sous vide bekommt man auch auf deutlich unter +-1C° geregelt, wenn man umwälzt und genügend Volumen hat sowie die richtige Heizleistung reinsteckt (ggf. Absenkung, wenn es im richtigen Bereich ist via PWM). Zweipunkt ist +-1°C schon schwierig, vor allem wenn es schnell gehen soll (hohe Heizleistung).

40°C sind wirklich OK (ich habe die Videos nicht gesehen)? Ich dachte eher 37°C und ggf knapp drüber.

Wenn du den Heizdraht recht direkt misst (durch PT100 drangepappt) wird der Draht ein klein wenig wärmer sein (wegen nicht perfekten Temperaturkopplung) und die Umgebung des Drahtes dann etwas kälter, weil das ja nicht perfekt isoliert ist wie annähernd in einem Wärmeschrakt (gibt es für Bio-Kulturen für genaue 37°C).
Daher kommen vermutlich die 40°C, sodass es in der Nähe vom Draht dann ca. 37°C werden.

Du kannst ja einen Sensor parallel zum Messen noch danebenhängen oder mehrere, um das zu überwachen, wie so die Temperaturverteilung ist. Ich würde das beim ersten Aufbau so machen.
Bei genauer Temperaturmessung unter +-1°C muss man etwas aufpassen, was man macht. Also ob der Sensor ab Werk kalibriert ist und für welchen Messstrom (z.B. 1mA), weil der Messstrom den Sensor erwärmt. Wenn dann der Strom nicht genau 1mA ist, dann gibt es ggf. schon Abweichungen, die größer sind, je nachdem für welchen Messbereich der Sensor bzw. die Elektronik konzipiert bzw. kalibriert wurde. PT100 ist da relativ gutmütig. Es gibt auch andere PTC und NTC (positive bzw. negative temperature coefficient) Sensoren die nicht so genau sind, auf der Basis anderer Materialen als Platin. Für +-1°C würde ich definitiv PT100 nehmen.

 

[M15064]

..mir ginge es ja darum den Draht und die ihn umgebende (Bio-) Masse auf ca. 40 Grad zu erwärmen, nicht einen (luftgefüllten) Raum...möglicherweise sind da die Schwankungen geringer?...

So wie ich das verstanden habe leben aber die Milben nicht im Draht ... und wenn die (Bio)Masse und der Draht in Wachs (= schlechter Wärmeleiter) eingebettet sind, dann hast du da ein Temperaturgefälle, welches sich nur verringern lässt, wenn man die Luft mit heizt.

 

[fairplay]

ein Temperaturgefälle, welches sich nur verringern lässt, wenn man die Luft mit heizt.

...das mag sein - aber da ist keine Luft - der Heizdraht wird von den Bienen in das Wachs eingebaut...

Schritte: 1. Wachsmittelwand gießen; 2. Heizdraht einlegen/einlöten; 3. Mittelwand in Rähmchen einlöten; 4. Rähmchen in Bien einhängen => wird in einer guten Woche zu Wabe ausgebaut, Heizdraht liegt innen, etwa in der Mitte

Nach 2-3 Wochen sind alle Zellen mit Brut belegt, und dann käme die Behandlung/das Aufheizen

 

[fairplay]

...und nochmal das Rähmchen um 90 Grad gedreht:

 

[З456778674]

Der Heizdraht schiebt ständig Wärme nach. Diese wird über viele thermische Widerstände, nach außen abgegeben. An jedem dieser thermischen Widerstände tritt ein Temperaturgefälle auf. Daher hat man überall unterschiedliche Temperaturen.

Damit du in einem Bereich eine relativ konstante Temperatur hast, muss der durchgängig "eher gut" die Wärme leiten und gegenüber dem Rest isoliert sein.
Die Rähmchen in der Mitte mit Heizfolie belegen würde den Gradienten auf den Bereich "Wabe innen" (zur Mitte hin) bis "Wabe außen" (offene/Arbeitsseite) begrenzen. Da würde die Heizleistung dann an die Luftschicht (Abstand bis zur nächsten Wabe) abgeben.
Selbst hier wird man aber in der Mitte eine höhere Temperatur als am Rand haben.

Zwischen "mehr Heizleistung" und "das Thermometer sieht das auch" vergeht immer eine ziemliche Zeit. Das macht die Regelung schwierig (einzustellen).
Es muss immer Masse aufgeheizt werden, man bringt aber Energie über eine Zeitdauer ein. (Energieeintrag mal Zeit durch Wärmekapazität gibt die Temperatur. )

2° ist ein echt kleiner Bereich - von dem auch noch rund 1° für die reine Messgenauigkeit drauf geht. (Selbst das ist schon bessere Temperaturmesstechnik. )

Ich würde bei einer Regelung für so eine komplette Kiste einen deutlich höheren Temperatur-Unterschied zwischen den verschiedenen Stellen (Mitte vom mittleren Rahmen zu Ecke vom äußeren Rahmen) vermuten (raten).

 

[fairplay]

2° ist ein echt kleiner Bereich - von dem auch noch rund 1° für die reine Messgenauigkeit drauf geht.

…hmmm - und wie machen das die anderen (hab‘ noch eine Variante gefunden die angeblich komplett ohne Messung auskommt und die Temperatur genau hält - siehe unteres Drittel):

YOUBEE SYSTEM- chemiefreie Varroabehandlung/Hyperthermie

Das bei youbee angewandte Verfahren der Hyperthermie ist chemiefrei, wissenschaftlich belegt und absolut stressfrei für die Bienen.

www.youbee.at

 

[З456778674]

Das hört sich schon anders an: da ist mehr Temperatur-Spielraum zwischen toter Milbe und Brutschaden. (4°)

Und:
"... patentierte PTC-Heizschicht wird die Brutwabe gleichmäßig und exakt auf eine Temperatur von 42°C erwärmt. "

PTC=positive Temperature Koeffizient. Die Heizschicht hat keinen konstanten Widerstand, sondern wird niederohmiger je kälter sie ist. An einer konstanten Spannung ist daher der Strom und damit auch die Heizleistung an kalten Stellen größer = das Ding steuert sich selber auf die Zieltemperatur.

M.E. ein einfach handhabbarer Ansatz, der durchaus vielversprechend aussieht.

 

[fairplay]

das Ding steuert sich selber auf die Zieltemperatur

…hmmm - da muss ich (morgen) mal sehen ob ich da dran käme (PTC-Folie oder so)…