Wie stellt man eine Taukappenheizung her ?

Meine Taukappe habe ich aus einer Isomatte gefertigt. Die Taukappenheizung versorgt bei mir aber nicht die eigentliche Taukappe mit der nötigen Leistung, sondern lediglich den Raum vor der Optik. Der Heizdraht, in meinem Fall der Isachrom 60, ist bei Conrad mit einem Widerstand von 5,65 Ohm pro Meter erhältlich. Diesen plazierte ich von außen, auf den Rand der Öffnung mit einem Alu-Klebeband. Darüber stülpe ich nun die Iso-Taukappe.

Wer kennt dieses leidige Problem nicht... alles das, was sich in der Beobachtungsnacht draußen befindet, wird nach einer bestimmten Zeit naß. Beschlägt die Frontlinse eines Refraktors oder die Schmidtplatte eines SCTs, wird die Durchsicht getrübt und die  Abbildungsleistung leidet. Grund dafür ist die Energieabstrahlung eines Körpers, einer Abstrahlung, die sich durch Wärmeverlust äußert. Fällt die Temperatur dabei unter den Taupunkt ( bei ca. 10 ° C ), kondensiert die Luftfeuchte und die Optik beschlägt.

Warum eine Taukappenheizung ?

...um den Energieverlust auszugleichen, z.B. durch Zuführung von Wärmeenergie über einer Heizung. In der Regel führt man der Taukappe eine geringe Menge an Wärme zu. Am einfachsten realisiert man die Wärmezuführung über einen entsprechende "mini" Heizung, z.B. über einen Heizdraht.

Welche Leistung wird überhaupt benötigt?

Analog zum Artikel aus SuW 6/1995, S.486/487 habe ich die Formeln angewand. Deren Herleitung ist dort nachzulesen. Allgemein gilt danach für die notwendige Leistung in Watt:

P = k * A * v / ( sqrt (1+ v ^ 2 ) )

sqrt( ) ist die Quadratwurzel; K = ein konstanter Faktor; A = pi * r ^ 2 ist die Fläche der Optik, z.B. der Schmidtplatte
v = r / L Konstate mit r = Radius der Taukappe und L = beheizte Länge der Taukappe

Wie k variiert, kann hier bestimmt werden
 

Beispiel:

Eine C14-Taukappe hat eine beheizbare Länge von 20cm und einen Radius von ca. 20cm.

k = 0,05
v  = 1
A = 1017
P = 0,05 * 1017 *  0,7
P = 36 Watt

Bei Verwendung eines 12 V Netzteiles erhät man nach R = U ^ 2 / P ( R = Gesamtwiderstand des Heizdrahtes, U = angelegte Spannung) einen Widerstand von 4 Ohm, welcher zu einem Strom von I = U / R = > 12 / 4 = 3 Ampere führt. Kein besonders guter Wert, da ein Strom von 3 Ampere, wenn man nicht stationär in einer Sternwarte arbeitet, schnell jede Batterie an deren Grenze bringt.

Wie ging ich vor...

Da ich meine Taukappe aus einer Isomatte geformt habe, erwies sich deren "Beheizung" als schwer möglich. Daher habe ich nicht die Taukappe beheizt, sondern den Raum vor der Schmitdplatte. Die Wärme überträgt sich so auf den Raum und die Umgebung vor der Öffnung. Der Heizdraht ( Isachrom 60 ) ist bei Conrad mit einem Widerstand von 5,65 Ohm pro Meter erhältlich. Diesen plazierte ich von außen, auf den Rand der Öffnung, mit einem Alu-Klebeband. Darüber stülpe ich nun die Taukappe.

Zwei Umsetzungsformen sind denkbar:

bei 12 V:

Variante 1: ein Draht auf zwei Windungen um die Öffnung

Länge  = pi * Durchmesser = pi * 40 cm = 1,25 m * 2 Windungen  = 2,50 m
=> 2,50 m * 5, 65 Ohm = 14 Ohm = > 12 ^ 2 / 14 = 10 Watt => 10 / 12 = 0,8 A

Variante 2: zwei Drähte auf zwei Windungen um die Öffnung, parallel geschaltet

L1 = 3,14 * 40 = 1,25 m
L2 = analog

=> 1.) 1,25 m * 5, 65 Ohm = 7 Ohm = > 12 ^ 2 /  7 = 20 Watt => 20 / 12 = 1,6 A
=> 2.) analog

bei 9 V:

Variante 1: ein Draht auf zwei Windungen um die Öffnung

Länge  = pi * Durchmesser = pi * 40 cm = 1,25 m * 2 Windungen  = 2,50 m
=> 2,50 m * 5, 65 Ohm = 14 Ohm = > 9 ^ 2 / 14 =  6 Watt => 6 / 9 = 0,6 A

Variante 2: zwei Drähte auf zwei Windungen um die Öffnung, parallel geschaltet

L1 = 3,14 * 40 = 1,25 m
L2 = analog

=> 1.) 1,25 m * 5, 65 Ohm = 7 Ohm = > 9 ^ 2 /  7 = 11 Watt => 11 / 9 = 1,2 A
=> 2.) analog

Fazit:

Der 9 V - Variante 2 habe ich den Vorzug gegeben. Auf alle Fälle sollte mit zwei Windungen gearbeit werden, damit die Wärme gleichmäßig verteilt wird. Ein Netzteil mit regelbarer Stromzufuhr ( 3 V, 6 V, 9 V, 12 V ) sei hier empfohlen! Damit die Staubkappe noch auf die Öffnung paßt, ist die Heizung nicht direkt an der Öffnung zu plazieren, sondern etwas tiefer, in etwa auf Höhe der Schmidt-Platte. Gesamtkosten: Isomatte, Widerstandsdraht, Bananenstecker und Netzteil, ca. 40 €.

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