12V Heizmatte mit höherer Spannung betreiben?

  • Ich habe eine kleine 100x100mm 50W @ 12V Heizmatte bei Ali bestellt und frage mich, ob man diese auch mit mehr als 12V betreiben kann.


    Hintergrund: Die Matte soll in den "Kinderzimmer-Drucker" meines Sohnes verbaut werden. Über Sinn und Unsinn von Upgrades für diesen billigst-Drucker ließe sich streiten, aber uns (zumindest mir ;) ) geht es in erster Linie um das gemeinsame Bastel-Projekt.


    Trotzdem versuche ich die Investitionen in dieses Gerät überschaubar zu halten. Da er bisher kein Heizbett hat, wird in diesem Zuge auch ein neues Netzteil fällig werden. Gern würde ich dafür ein ausgemustertes 120W Notebook-Netzteil mit 19V nutzen und frage mich nun, ob es eine gute Idee ist die 12V Heizmatte an 19V zu betreiben.
    Hab die Matte gerade mal durchgemessen, sie hat 3 Ohm -- bei 19V käme man damit auf ziemlich genau 120W, was zwar das Netzteil nominal können sollte, aber natürlich viel mehr ist als die 50W-Angabe der Matte.

    Hat von Euch jemand eine Ahnung, Theorie oder Meinung dazu? Kann man solch eine Matte auch mit 19V betreiben?

  • Moin,


    19V ist natürlich schon deutlich über der eigentlichen Spezifikation und wie Du ja selbst schon ausgerechnet hast, geht da damit das 2,5fache an Leistung durch.

    Ich würde hier allerdings eher die Zuleitung, als die Matte selbst als Knackpunkt annehmen, habe allerdings auch absolut keine Ahnung, wie sich 12V und 24V Matten eigentlich unterscheiden, bzw. ob die Heizfäden so fein sind, dass die mit der erhöhten Spannung nicht klar kämen. Wenn man sich so eine Matte, bei der sich die Heizspirale durchdrückt bzw. abbildet, mal ansieht, schaut’s auf den ersten Blick nicht so aus…

    Wenn das Ding eine ausreichend dimensionierte Zuleitung hat, würde ich es auch ausprobieren. Aber gerade bei der Kombination „betreiben deutlich außerhalb der Spezifikation“ und „Kinderzimmerdrucker“: Mach da ne Sicherung ins Kabel, falls da doch irgendwie was aus dem Ruder läuft.

    Die nächste Frage wäre, ob ein Notebooknetzteil hiermit überhaupt klarkommt. Nicht dass das Ding geregelt ist und bei 3Ohm (und somit 6.3A) schon von einem Kurzschluss ausgeht. Hat das Ding wirklich „nur“ zwei Kabel am Stecker?


    viele Grüße,

    Oliver

    Edited 3 times, last by JoeBar ().

  • Hat von Euch jemand eine Ahnung, Theorie oder Meinung dazu? Kann man solch eine Matte auch mit 19V betreiben?

    Also ich würde Dir davon dringend abraten, die Heizmatte mit deutlich höherer Spannung zu betreiben. Einige Argumente wurden ja schon genannt: Heizmatte brennt evtl. durch, Zuleitungsleitung schmilzt.


    Es gibt noch ein weiteres Argument: die Heizmatte wird im Fehlerfall, d.h. die Temperaturregelung versagt, viel zu heiß mit den Konsequenzen, dass die Heizmatte das selber nicht aushält (Silikonheizmatten halten ca. 180 Grad aus) und sich in irgendeiner Form auflöst oder dass das Druckobjekt auf dem Druckbett beginnt, zu schmelzen. Es können gesundheitsschädliche Dämpfe entstehen bis hin zum Brand.


    Heizmatten, die normalerweise im Drucker eingebaut werden, erreichen nur eine bestimmte Maximaltemperatur, selbst wenn sie immer eingeschaltet sind. Typischerweise beträgt die Heizleistung bei den 3D-Druckern etwa 0,4W pro 1cm² Heizfläche. Und damit werden Temperaturen am Heizbett von über 120 Grad erreicht. In Deinem Fall würde die Heizleistung 1,2W/cm² betragen, also etwa das Dreifache. Ich weiß nicht genau, wie heiß das Druckbett mit dieser höheren Heizleistung wird, aber es dürften Temperaturen deutlich über 150 Grad erreichbar sein, bei denen sich im Fehlerfall (Versagen der Temperaturregelung) die Heizmatte "zerlegt".


    Ich würde das Risiko auf keinen Fall eingehen, zumal ein 12V Netzteil nur 15€ kostet und es sich um einen "Kinderdrucker" handelt. Ein Erwachsener erkennt im Fehlerfall vielleicht noch, dass am Drucker irgendwas nicht stimmt, ein Kind wahrscheinlich nicht.

    Creality K1 Max, Tronxy X5SA-500 PRO (im Umbau auf Klipper), Tronxy X5SA PRO/Klipper, Creality Halot One

    Edited 2 times, last by DIY_Fan ().

  • Alles zurück, es sind tatsächlich 120W. Habe mit dem falschen Wert gerechnet. Das ist viel zu hoch, ich würde noch nicht mal 14V nehmen. Da 12V Netzteile billig und massenhaft zu bekommen sind, würde ich so eins nehmen. Außerdem: Nur Heizen reicht nicht, die Temperatur muss auch überprüft und geregelt werden.

    Edited once, last by PeterK ().

  • Außerdem: Nur Heizen reicht nicht, die Temperatur muss auch überprüft und geregelt werden.

    Dass das Heizbett auch in einer "neuen Firmware" eingebaut und konfiguriert werden muss, da hat er hoffentlich selbst schon dran gedacht (Dies beinhaltet, dass das Board einen Port für den Thermistor hat für die Messung)

  • Danke für Eure tatkräftigen Beiträge!


    Kurz vorweg: Manchmal "verrent" man sich ja in eine Idee und welche das bei mir gerade ist, wisst Ihr schon. ;) Also denke und frage ich jetzt noch ein bißchen weiter in die Richtung das Heizbett , die Sicherheit natürlich im Blick behaltend.


    Die Temperatur wird natürlich regeln. Dafür ist das das Mainboard vom Druckerchen bereits ausgestattet (es gibt den Drucker in einer Variante mit Heizbett und auch ein Upgrade-Kit) und wir haben bereits ein eigenes Marlin-Kompilat drauf laufen.

    Zudem würde ich Marlin auf Bett-Temperaturen von max. ca. 65°C begrenzen. Heißer "muss" dieser Drucker nicht drucken können.


    Weil die 120W wohl vermutlich zu heftig wären, hatte ich heute morgen noch die Idee die Leistung für das Bett ggf. über die Firmware zu limitieren. Laut Marlin-Doku zum PID läuft dies für das Heizbett regulär mit 7.689 Hz und lässt sich per #define MAX_BED_POWER 255 limitieren.


    JoeBar 's Vorschlag eine (strombegrenzende) Sicherung zu verbauen halte ich auch für sinnvoll. Zusätzlich kann ich noch ein Temperatur-Sicherung direkt an die Heizmatte bauen. Das wäre dann eine doppelte Absicherung. DIY_Fan (und alle anderen) hättet Ihr dann noch sicherheitstechnische Bedenken?


    Ich würde das Bett über diesen MOSFET (hab ich schon hier liegen) laufen lassen. Das Kabel zum Heizbett wirkt eher steif und ich würde es wohl durch eines dieser schön flexiblen Silikon-Kabel (ggf. mit etwas größerem Querschnitt) austauschen/verlängern, damit das steife Kabel nicht die Bett-Bewegungen mitmachen muss und womöglich brüchig wird.



    Es bleibt noch die Kernfrage, wie viel Leistung man der Matte zumuten kann.

    PeterK , Du schreibst, dass 75W bereits zu viel wären. Was hältst Du für "zumutbar" und woran machst Du das fest? Wie würdest Du die maximale Leistung ggf. ermitteln? Oder einfach prinzipiell an die 12V/50W halten und andere "wilde Gedanken" verwerfen?

    Diese Fragen geht natürlich auch gern an alle anderen von Euch!


    Für den Rest vom Drucker brauche ich dann eh noch 12V "Bordspannung", allerdings nur im Bereich von 30W (das aktuelle Steckernetzteil liefert auch nicht mehr). Die 30W kann das ein kleines Step-Down-Modul (deutlich kleiner als das von Testurbator im Beitrag #3 vorgeschlagene) erledigt werden.

    Sollte ich mich doch von der Idee des "Heizbett-Übertaktens" ganz lösen, ist das von Testurbator vorgeschlagene 300W Buck-Modul noch eine Option, um damit den ganzen Drucker (am vorhandenen 19V Netzteil) zu betreiben.

  • Nun, 75W sind immerhin 50% mehr Leistung. Damit liegt die Heizleistung pro cm² bei fast des Doppelten der üblichen Leistung. 120W wäre die dreifache Heizleistung, die übliche Bang-Bang-Regelung bei den Heizbetten würde vermutlich dauernd überschießen. PID wäre da absolut notwendig.

    Ich würde grundsätzlich bei 12V bleiben, wenn der Drucker sowieso 12V als Bordspannung hat würde ich schlicht ein 120W - 200W 12V Netzteil besorgen, das kostet auch nicht wesentlich mehr (20€ - 30€) als solch ein Buck-Converter (die häufig auch eher fragwürdige Qualität haben). Damit erspart man sich dann auch die eher fragwürdigen Ergänzungen wie Übertemperatur-Sicherungen, die bei den 19V ja schlicht ein Abbrennen verhindern sollen und nicht als zusätzlichen Schutz dienen

  • JoeBar 's Vorschlag eine (strombegrenzende) Sicherung zu verbauen halte ich auch für sinnvoll. Zusätzlich kann ich noch ein Temperatur-Sicherung direkt an die Heizmatte bauen. Das wäre dann eine doppelte Absicherung. DIY_Fan (und alle anderen) hättet Ihr dann noch sicherheitstechnische Bedenken?

    Ich würde trotzdem ein 12V-Netzteil nehmen, weil damit wäre die Heizleistung 0,5W/cm². Das Druckbett wird damit zwar nicht rekordverdächtig schnell aufheizen, aber es wäre OK.


    Bei einem 19V Netzteil besteht immer noch die Möglichkeit, dass die Heizmatte irgendwo "innendrin" um die Drähte herum lokal überhitzt --- muss aber nicht.


    Meinen "Sicherheitseinwand", dass bei einem Versagen der Regelelektronik das Druckbett gefährlich überhitzen kann, könnte man mit einer Thermosicherung, ähnlich wie in dem Link Temperatur-Sicherung beschrieben schon abhelfen. Dann wäre eine doppelte Sicherheit vorhanden, einmal durch die Regelelektronik und unabhängig davon, durch die Thermosicherung. Das wäre nach meinem Verständnis OK --- ich bin aber nicht der VDE ;) . Bei dieser Temperatur-Sicherung steht allerdings nicht explizit dabei, dass die Sicherung auch für Gleichstrom gedacht ist. Aber wahrscheinlich ist sie das. Es gibt von anderen Händlern, z.B. hier ähnlich aussehende Sicherungen gemäß IEC 60691 und dann wäre Gleichstrom eingeschlossen. Wenn man ganz genau sein will, sollten nur solche Thermosicherungen verwendet werden, wo die Einhaltung bestimmter Normen explizit zugesichert wird. Ob Gleich- oder Wechselstrom macht beim Abschalten mitunter einen großen Unterschied ;) , deshalb ist das bei Sicherungen wichtig.

    Creality K1 Max, Tronxy X5SA-500 PRO (im Umbau auf Klipper), Tronxy X5SA PRO/Klipper, Creality Halot One

    Edited once, last by DIY_Fan ().

  • die Sicherheit natürlich im Blick behaltend.

    Naja, ich würde dir davon abraten,

    den, wenn es gut geht ist gut, wenn nicht?

    Seit ungefähr ca. 8-10 Jahren gingen die Hausbrände verursacht durch Elektrogeräte kontinuierlich zurück, die Annahme war, dass Altgeräte sich langsam von deutschen Wohnzimmern durch neue Energiespar mit entsprechend stringenten VDE, GS,... Zulassungen ersetzt werden.


    Seit ca. 2 Jahren steigen sie wieder, aber nicht durch Altgeräte oder Defekte, sondern hier betreffend durch"Nutzung und Installationsfehler" Akkus, E-bikes, Schischas auch und die Versicherungen reagieren.

    Wie?

    Das gebrannte Gerät wird je nach Schadenshöhe zu einer der Schadensforschungsinstitute zB ISF versendet, die stellen mit 100% Sicherheit fest, es ist nicht im Auslieferungszustand mit Veränderungen an sensiblen Teilen, den Rest kannst du dir denken.

    Ein verbrannter Föhn in ein Zimmer verursacht eine Schadenshöhe ab 10k€ und nicht selten gibt es für Kleingeräte Schadenshöhen um 50-70ĸ€ und ich habe viele davon gesehen.

    Dan kannst du von Glück sprechen, wenn niemand zum Schaden kam, wenn doch, ist meistens für alle Seiten tragisch.


    Nicht das Glück herausfordern, du verlierst.

    Anycubic Kobra Neo

    5.x-generic 156-Ubuntu

    Cura Flatpack

  • Sicherungen und Gleichstrom ist vor allem bei hohen Strömen von Interesse, da ein Lichtbogen entstehen kann (der macht alles nur noch schlimmer). Kann zwar auch bei Wechselstrom entstehen, dort werden aber noch höhere Ströme benötigt als bei Gleichstrom.


    Bei den hier möglichen Strömen ist das nicht wirklich wichtig

  • Hab die Matte gerade mal durchgemessen, sie hat 3 Ohm -- bei 19V käme man damit auf ziemlich genau 120W, was zwar das Netzteil nominal können sollte, aber natürlich viel mehr ist als die 50W-Angabe der Matte.


    Hat von Euch jemand eine Ahnung, Theorie oder Meinung dazu? Kann man solch eine Matte auch mit 19V betreiben?

    Nein - das geht nicht!


    Du kaufst ein Billigstheizmättchen in China und willst es fast 3-fach überlasten - ich fasse es nicht!


    Und das ganze noch im Kinderzimmer ...


    Im "besten" Fall schmort die Zuleitung oder der Heizfaden beim ersten Einschalten in Deiner Anwesenheit durch, so dass Du vielleicht noch eingreifen kannst. Im schlimmsten Fall fackelt Dein Haus ab und Menschen kommen zu Schaden.


    Mach das nicht!

  • irgendwo hab ich noch das alte CR10-Heizbett, ich glaube ich probiere das irgendwann mal bewaffnet mit nem Infrarot-Thermometer ungeregelt an 24V aus…

    Oder doch als fliegenden Aufbau ein altes Board und ein MosFet dazwischen hängen, dass ich die Temps auf 120Grad beschränken kann?

    Edited once, last by JoeBar ().

  • Huiuiui... Natürlich möchte ich Dich nicht so in Rage bringen und schon gar nicht Haus und Familie zu Schaden bringen!!


    In erster Linie und zunächste einmal habe ich ja gefragt, ob es eine gute Idee ist die Heizmatte mit höherer Spannung zu betreiben (auch wenn ich nach den ersten Rückmeldungen darauf in Beitrag #10 schon eingestanden habe, dass das "übertakten" der Heizmatte einen gewissen Reiz auf mich auslöst).


    Warum frage ich das? Weil mir der Aufbau und Funktionsweise so einer Matte nicht 100% klar war und ist. Zwar hatte ich schon einen einfachen Heizdraht. darin vermutet, der durchbrennen kann, war mir aber halt nicht sicher. Du hast diese Annahme mit dem von Dir formulierten "Heizfaden" gerade halbwegs bestätigt.
    Ich kenne es z.B. von Brushed-Motoren, dass die gern mit z.B. 6V angegeben sind, aber man sie auch problemlos mit weit mehr Spannung betreiben kann uns sie dann schlichtweg schneller drehen. Irgendwie hatte ich Anfangs diese Analogie im Kopf und mich gefragt, wie die für die Heizmatte angegebenen 12V zu "interprätieren" sind und ob die Heizmatte eine höhere Spannung vielleicht problemlos verträgt. Aber weil ich mir nicht sicher war, hab ich halt gefragt!


    Übrigens und vielleicht zur allgemeinen Beruhigung: Das Kinderzimmer befindet sich bei uns "mitten" in der Wohnung und der Drucker läuft natürlich eh nicht ohne Aufsicht durch mich.

  • Fakt ist das die Hersteller ja meist sparen wo sie können , und gerade die Chinesen nehmen es da ja nicht so genau wie wir es gewohnt sind.

    So eine Heizung hat wahrscheinlich keine grosse Spanne was die Leistung an geht.

    Einen E Motor kann man auch mal mit 36V laufen lassen auch wenn er mit 12V angegeben ist, aber lang wird auch ein E Motor so eine Spannung nicht mitmachen.

    Am besten wäre eine Netzgerät mit Poti und ein Thermometer um solche Experimente durch zu führen.

    So könnte man sich langsam rantasten was so eine Heizung aushält. (natürlich auf eigene Gefahr)

    Wenn man solche Sachen ausprobiert sollte man halt schon wissen was man tut.

    Aber ich denke das hier keiner so unklug ist einfach irgendwelche Experimente zu machen ohne Sinn und Verstand, denn sonst würde er sie es ja hier nicht fragen.

  • Einen E Motor kann man auch mal mit 36V laufen lassen auch wenn er mit 12V angegeben ist, aber lang wird auch ein E Motor so eine Spannung nicht mitmachen.

    Kann ich bestätigen... :D


    Als Kind/Jugendlicher habe ich mir damals auch alle zwei Wochen einen neuen Mabuchi 540 gekauft, dafür war mein RC-Boot mit dem doppelten Akkupack seinerzeit auch das schnellste auf dem See...

Disclaimer:
*Externe Links enthalten Affiliate Daten. Wird über diese Links etwas bestellt, erhalten wir eine kleine Provision, Euch kostet es nichts Extra.
**Als Amazon-Partner verdienen wir an qualifizierten Verkäufen.

Participate now!

Don’t have an account yet? Register yourself now and be a part of our community!

Unread Threads

    1. Title
    2. Replies
    3. Last Reply
    1. OT Thread für was Druckt Ihr gerade 990

      • seppel
    2. Replies
      990
      Views
      42k
      990
    3. Heule

    1. Qidi Tech Q1 Pro - die ersten Schritte 46

      • slap
    2. Replies
      46
      Views
      914
      46
    3. slap

    1. Alarmlautstärke beim Prusa MK4... - Alte Menschen klar im Nachteil ? - Umfrage / Ideen 27

      • Painless Potter
    2. Replies
      27
      Views
      691
      27
    3. Painless Potter

    1. Chiron BLTouch 3

      • Nihasdreiacht
    2. Replies
      3
      Views
      23
      3
    3. JoeBar

    1. Suche Konstruktionsprofile für Gehäusebau 9

      • Painless Potter
    2. Replies
      9
      Views
      119
      9
    3. Painless Potter