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Tankheizer

Tankheizkörper dienen zur effizienten Erwärmung von flüssigen Medien. Die Auslegung erfolgt anhand der Randbedingungen wie Art und Eigenschaften des jeweiligen Mediums, Temperatur sowie den gewünschten Betriebspunkten im Prozess.

Mit Tankheizkörpern werden die Medien direkt beheizt, hierzu wird elektrische Energie in den Heizstäben in Wärmeenergie umgewandelt. Diese Wärmeenergie geht dann von den Heizstäben auf das Medium über. Hier ist es wichtig, die Konstruktion auf die Randbedingungen abzustimmen, denn jedes Medium hat seine spezifischen Eigenschaften.

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Medien

Diese Medien werden beispielsweise mit elektrischen Tankheizern erwärmt:

I. Wasser

  • Trinkwasser, max. Oberflächenbelastung je nach Wasserhärte 4 – 6 W/cm²
  • Kreislauf- bzw. Heizungswasser, maximale Oberflächenbelastung etwa 10 W/cm²
  • Enthärtetes Wasser, maximal zulässigen Chloridgehalt beachten, maximale Oberflächenbelastung etwa 10 W/cm²
  • Vollentsalztes Wasser, hier sollten keine Buntmetalle verwendet werden, maximale Oberflächenbelastung etwa 10 W/cm²

II. Öl

  • Schweröl, im kalten Zustand nicht pumpfähig, maximale Oberflächenbelastung je nach Qualität zwischen 1 und 2 W/cm²
  • Hydrauliköl, maximale Oberflächenbelastung etwa 0,6 – 1,2 W/cm²
  • Schmieröl, Turbinenöl, maximale Oberflächenbelastung etwa 1 W/cm²
  • Heizöl, Diesel, Erwärmung bis max. 40 °C, maximale Oberflächenbelastung etwa 4 W/cm²

 

Materialien

Das zu beheizende Medium und die Einsatztemperatur bestimmen im Wesentlichen die Materialien, die für die unbeheizten bzw. beheizten Flächen eingesetzt werden können. Korrosion kann sonst beispielsweise schnell zum Ausfall des Tankheizers führen.

Materialen der mediumberührten, unbeheizten Komponenten:

  • Kohlenstoffstahl
  • rostfreier Edelstahl
  • hitzebeständiger Edelstahl
  • Titan, Hastelloy, Sondermaterialien
  • Messing

Materialien der Heizfläche:

  • Kohlenstoffstahl
  • rostfreier Edelstahl
  • hitzebeständiger Edelstahl
  • Titan, Hastelloy, Sondermaterialien

Zuleitung bzw. Zuleitungsschutz

  • Kabel
  • Steigrohr mit innenliegendem Kabel
Heizelemente

Für Tankheizkörper finden üblicher Weise robuste Heizelemente Anwendung.

I. Heizelemente

  • Rohrheizkörper 16 mm
  • Patronenheizkörper Durchmesser 16, 18 oder 25 mm
Regelungstechnik

Elektro-Tankheizer können sowohl mit eingebauter Regelung (bei kleineren Leistungen) oder externem Schaltschrank oder zur Lastschaltung durch bauseitige Schaltanlagen ausgestattet werden. Die elektrische Heizleistung kann in einer oder mehreren Heizstufen aufgeteilt sein. Diese Aufteilung kann individuell auf die Regelungstechnik angepasst werden.

I. Varianten der Regelung

  • Elektronische Zweipunkt- oder PID-Regelung.
    (-> Bei der Zweipunktregelung wird bei Temperaturüberschreitung die Heizung abgeschaltet und bei -unterschreitung wieder eingeschaltet. Dadurch pendelt die Temperatur immer um den Sollwert. Bei der PID-Regelung gleicht der Regler durch seinen Algorithmus die Regelschwankungen optimal aus.)

  • Lastschaltung durch Schütze oder verschleißfreie Halbleiter (Thyristoren).
    (-> Schütze sind Verschleißteile und müssen nach etwa 100.000 Schaltspielen ausgetauscht werden, Thyristoren schalten schnell und verschleißfrei, erzeugen aber mehr Verlustwärme als Schütze.)

  • Elektromechanische Regelung.
    In den Elektro-Tankheizern eingebaute Thermostate sorgen für eine preisgünstige Regelung, deren Genauigkeit für viele Anwendungen ausreichend ist.

II. Sensoren

  • Temperaturwächter und –begrenzer als Kapillarthermostaten (auch in Sicherheitsausführung).
  • Temperaturfühler für Medium- oder Heizstabtemperatur.
Medienanschlüsse

Tankheizkörpern mit kleinen Leistungen können mit Kabelanschluss ausgeführt werden. Das Kabel wird dann meistens mittels einer Kabelverschraubung gegen den Tank abgedichtet.

Wenn der Tankheizkörper mit Steigrohr oder Schutzschlauch für die Zuleitung ausgeführt wird, dann muss die mechanische Ausführung der Montage bzw. Abdichtung des Tanks mit uns abgestimmt werden.

Optional können die Tankheizkörper auch mit einer Saugleitung ausgestattet werden. Für diese Anschlüsse kommen in Frage:

I. Medienanschlüsse

  • Flansche nach Norm (DIN, ASME, etc.)
  • Innen- oder Außengewindeanschlüsse
Ausführungsvarianten

Mögliche Ausführungsvarianten für die Ausrüstung der Tankheizkörper:

I. Varianten Ausführung

  • Steigrohr für die Entnahme des Mediums
  • Schaltschrank zur Wand- oder Bodenmontage
  • Anschlussgehäuse Stahlblech pulverbeschichtet oder Edelstahl
  • Regelung elektronisch oder elektromechanisch
  • Kommunikation mit übergeordneter Steuerung mittels potentialfreier Kontakte, Einheitssignal oder Bus
weiterführende Informationen

Im heatpedia finden Sie weiterführende Informationen zu Tankheizern:

I. Berechnungsprogramme

II. Informationstexte

  • Tankbeheizung: Tanks lassen sich nicht nur mit diesen Tankheizern beheizen. Erfahren Sie mehr!
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andere Bezeichnungen

Andere Länder, andere Sitten. Elektro-Tankheizer werden auch genannt:

  • Tauchheizkörper
  • Tankheizung

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