Alles klar, danke

Ich werde mal die 3 Watt Matte unten abringen (statt eben seitlich, wie bisher) und ein Auge auf Temperatur und Luftfeuchtigkeit haben. In nächster Zeit wird dann wohl ein Gerät wie der Thermo Control nötig, da die 3W Heizmatte vermutlich einfach nicht die Leistung bringt

lg,
- G

Gilthanaz hat geschrieben:Die Heizmatten, die ja per IR erwärmen, sollten also innen sein? d.h. direkt unter Bodensubstrat/Betonnest (beides ja in der 'Arena').

Jap, aus dem einfachen Grund, weil Glas die Wellenlänge nicht durchlässt, sprich die IR Wellen werden zu einem kleinen Teil absorbiert, zu einem großen Teil reflektiert. Du erwärmst damit nur die Heizmatte selber wieder...

Zum Thema Messtechnik:

Wenn du im Nest 28 Grad haben willst, dann macht es wenig Sinn, wenn du die Lufttemperatur misst
Die Erwärmung von Matte zu Nest erfolgt mittels Wärmeleitung, vom Nest zur Luft erfolgt die Wärmeübertragung dann wieder mittels Konvektion (Luftbewegung kühlt die Oberfläche ab). Wenn du also die Lufttemperatur misst, müsstest du dementsprechend umrechnen auf die Temperatur im Nest. Mit dem Temperaturfühler in der Arena misst du nicht mal annähernd die Nesttemperatur, auch wenn sich der in der Nähe befindet...

Eine recht einfache Methode, die Temperatur im Nest zu ermitteln wäre die Messung der Oberflächentemperatur (das gleiche Prinzip wie bei einer Thermographiekamera). Ein sogenanntes Infrarot-Pyrometer. Das ist ein kleines handliches Gerät, bei dem du den Emissionskoeffizienten der Oberfläche einstellst (der ist ebenfalls sehr leicht zu ermitteln) und dann rechnet dir das Gerät sofort anhand der abgegebenen Wärmestrahlung der Oberfläche die Temperatur aus. Da gibt es sehr professionelle Geräte um die 50 Euro. (Wo du das nicht anwenden kannst, ist wenn du einen IR Strahler verwendest, da die reflektiere IR Strahlung das Messergebnis verfälschen würde).

Wenn du eine Heizmatte verwendest, die mittels IR Strahlung erwärmt, brauchst du im Prinzip nicht mal direkten Kontakt zum Nest, da Erwärmung durch Wärmestrahlung berührungslos vor sich geht, sprich du könntest die Heizmatte zwischen Nest und Glasscheibe (Innenseite) am Glas selber anbringen, und du hättest den gewünschten Effekt.

Zur Leistung der Matte denke ich auch, dass 3 Watt etwas wenig sind... Könnte man sich aber detailliert ausrechnen, wieviel Watt du brauchst, damit eine bestimmte Temperatur im Nest erreicht wird

Fazit: Kann sogar sein, dass die 3 Watt Heizmatte ausreicht, wenn du sie richtig anbringst. NICHT außerhalb des Glases (weil eben, wie gesagt, Glas nahezu undurchlässig ist für IR Wärmestrahlung).

lg
syafon

syafon hat geschrieben:
Fazit: Kann sogar sein, dass die 3 Watt Heizmatte ausreicht, wenn du sie richtig anbringst. NICHT außerhalb des Glases (weil eben, wie gesagt, Glas nahezu undurchlässig ist für IR Wärmestrahlung).

lg
syafon

Aloha!

So, nun haben wir schon mindestens zwei verschiedene Meinungen im Thread Nun, innen stört mich schon deshalb, weil ich ja die Ameisen wieder umsiedeln müsste, um umbauen zu können. Den Stress will ich ihnen eigentlich ersparen.

Das sich das Glas erwärmt wäre ja gar nicht schlecht, zumal von unten, da die Wärme sich doch trotzdem nach innen ausbreiten müsste. Hier zwar nicht mehr durch IR Strahlung sondern ganz altmodisch durch Molekülbeschleunigung, aber doch

Derzeit versuche ich mal die "Matte drunter statt seitlich daran"-Methode, um mehr oder weniger absichtlich einen "Wärmestau" zu verursachen. Durch die niedrige Leistung der Matte gehe ich davon aus, das die gestaute Hitze nicht zu hoch wird - das überprüfe ich natürlich jetzt erst mal alle 20 Minuten.

Oder liege ich komplett falsch mit der Annahme, das die Wärme sich - in ermangelung einer anderen Richtung, in die sie könnte, durch das Glas auf den anliegenden Beton überträgt?

lg,
- G

Gilthanaz hat geschrieben:Aloha!
Das sich das Glas erwärmt wäre ja gar nicht schlecht, zumal von unten, da die Wärme sich doch trotzdem nach innen ausbreiten müsste. Hier zwar nicht mehr durch IR Strahlung sondern ganz altmodisch durch Molekülbeschleunigung, aber doch

Du hast nicht ganz unrecht, die Wärme wird sich schon ausbreiten, nur eben nur ein Bruchteil von dem, was die Heizmatte abgibt. Denn es ist so:
Die Heizmatte gibt IR Strahlung ab. Im Infrarotbereich ab ca. 780 Nanometer (Glas ist undurchlässig für Strahlung ab ca. 270 Nanometer) lässt Glas nahezu nichts bis gar nichts mehr von der Strahlung durch (den genauen Wert hab ich net im Kopf, liegt aber im Bereich von unter 1%. Über 90% der Wärmestrahlung wird reflektiert, und die restlichen etwa 10% absorbiert. Der Teil, der absorbiert wird, kann dann im Glas selber weiter geleitet werden und kann dir den Innebereich der Arena erwärmen. Glas besitzt allerdings nur eine Wärmeleitfähigkeit von 0,8 - 1 Watt/mK (Im Vergleich dazu Kupfer als guter Wärmeleiter 400 Watt/mK, also mehr als das 400fache). Die "Molekühlbeschleunigung", die du ansprichst, wird eben anhand der Wärmeleitfähigkeit durch das Molekühlgitter eines Stoffes ausgedrückt, ist aber wie gesagt, bei Glas minimal.

Sprich an der Methode gibt es 2 grundlegende Probleme:
1.) Es wird der überwiegende Teil der Wärme reflektiert
2.) von dem Teil, der absorbiert wird, wird nur sehr wenig und sehr langsam weiter geleitet.

Diese Problem ließe sich auf 2 Arten "lösen".
1.) Die Temperatur der Heizmatte so dramatisch erhöhen, dass die Wärme durch das Glas geleitet wird (da bewegst du dich aber im Bereich von etwa 150 Grad Celsius, damit das Sinn macht). Außerdem müsste die Leistung dieser Matte dementsprechend höher sein, was aber reine Energieverschwendung wäre.

2.) Die Heizmatte innen irgendwo anbringen

Auch wenn du die Matte unten anbringst, hat das eigentlich keinerlei Effekt

Gilthanaz hat geschrieben:Derzeit versuche ich mal die "Matte drunter statt seitlich daran"-Methode, um mehr oder weniger absichtlich einen "Wärmestau" zu verursachen. Durch die niedrige Leistung der Matte gehe ich davon aus, das die gestaute Hitze nicht zu hoch wird - das überprüfe ich natürlich jetzt erst mal alle 20 Minuten.

siehe oben!

Es reicht, wenn du das alle 2 Tage mal überprüfst, weils, wie gesagt, kaum Auswirkungen hat

Gilthanaz hat geschrieben:Oder liege ich komplett falsch mit der Annahme, das die Wärme sich - in ermangelung einer anderen Richtung, in die sie könnte, durch das Glas auf den anliegenden Beton überträgt?

Es geht einfach physikalisch nicht, dass Glas die Strahlung durchlässt, das heißt, sie wird wisch notgedrungen einen anderen Weg suchen, und der ist zurück zur Heizmatte. Solange, bis die Heizmatte so warm ist, dass langsam aber sicher etwas mehr durchgeht (bei heißen 3 Watt Leistung wird sich aber irgendwann mal eine Gleichgewichtstemperatur von einigen grad Celsius einstellen, und dann wird die Wärme an der Rückseite an den Tisch oder an die Luft abgegeben.

So, und jetzt klären wir auch noch die Frage, aus welchem Grund du mir auch nur ein Wort von dem glauben solltest, was ich da erzähl

Ich studiere derzeit im Masterstudiengang Energie- Umwelt- und Gebäudetechnik. "Wärmetransportmechanismen" und Thermodynamik sind die absoluten Grundlagenfächer dieses Studiengangs

Ansonsten würde ich dir empfehlen, die Wärme in einem anderen Spektralbereich einzubringen, das ginge allerdings nur mit einem Strahler (eine Lampe oder sowas), da die Temperatur im Strahler wesentlich höher ist, liegt die Wellenlänge in einem Bereich, den Glas sehr gut durchlässt... Welche Temperaturen der Strahler am Draht haben muss, müsste ich nachrechnen, das ist aber kein Problem, sollte das eine Alternative sein, dann sag das.
Oder als andere Alternative wäre die Wärmeeinbringung durch elektrische Wiederstände möglich (Anfänger007 hat dazu eine Bauanleitung geschrieben >>Klick<<)

lg
syafon

syafon hat geschrieben:So, und jetzt klären wir auch noch die Frage, aus welchem Grund du mir auch nur ein Wort von dem glauben solltest, was ich da erzähl

Ich studiere derzeit im Masterstudiengang Energie- Umwelt- und Gebäudetechnik. "Wärmetransportmechanismen" und Thermodynamik sind die absoluten Grundlagenfächer dieses Studiengangs

Ich hätte Dir auch so geglaubt (klingt ja alles plausibel) Es ist aber schön, das jemand vom Fach hier sehr gut Auskunft gibt. So einen gepflegten, mit Informationen gefüllten Thread habe ich schon länger nicht gesehen

Wir könnten Dich natürlich jetzt noch mit einer Unterschriftensammlung dazu ermutigen, uns die perfekten Arena- und Formicarienheizungen mit Multisensorik und Vollautomatik-Jahreszeit-und-alle-andere-Extras-Steuerung zu bauen

Zum Thema:
Du liegst komplett richtig, die letzten zwei Stunden wurde die Matte etwas mehr als Handwarm, das Glas nur wenig wärmer als es zuvor war, und die Temperatur im Betonnest/in der Arena dürfte so gut wie nicht geändert sein. Die Ameisen fühlen es trotzdem und krabbeln mir jetzt in einer Spalte zwischen Scheibe und Betonnest bis zum Grund, wo sie wohl Wärme speichern....

lg,
- G

Edit:
Noch eine Frage: Leitet Plexiglas nicht Wärme wesentlich besser?

Gilthanaz hat geschrieben:Wir könnten Dich natürlich jetzt noch mit einer Unterschriftensammlung dazu ermutigen, uns die perfekten Arena- und Formicarienheizungen mit Multisensorik und Vollautomatik-Jahreszeit-und-alle-andere-Extras-Steuerung zu bauen

Ich habe derzeit noch keine thermophile Art daheim, das wird sich hoffentlich *drückt alle die Daumen* die nächsten Tage ändern. Camponotus vagus dürfte bei uns demnächst schwärmen, wenns wärmer wird, die Nervosität bei den Kolonien, die wir hier haben, ist enorm groß und die Jungköniginnen und Männchen sind schon ziemlich oft zu sehen ^^

Fangen muss man die natürlich auch mal... Sollte es klappen, werde ich mal ein Konzept planen mit kompletter Mess- und Regelungstechnik und es hier reinstellen. Hab da schon ein bivalentes System im Kopf... im Frühling - Herbst bringt das Wärme, im Winter kann man damit kühlen, wenn das gut konzipiert ist, können die Ameisen ständig am gleichen Ort bleiben, und haben immer ihre notwendigen Temperaturen... alles in einem System... derzeit noch ne Idee, mal schauen, ob das umsetzbar ist...

Gilthanaz hat geschrieben:Zum Thema:
Du liegst komplett richtig, die letzten zwei Stunden wurde die Matte etwas mehr als Handwarm, das Glas nur wenig wärmer als es zuvor war, und die Temperatur im Betonnest/in der Arena dürfte so gut wie nicht geändert sein. Die Ameisen fühlen es trotzdem und krabbeln mir jetzt in einer Spalte zwischen Scheibe und Betonnest bis zum Grund, wo sie wohl Wärme speichern....

Zum Thema:
Ja klar spüren die Ameisen das an der Glasscheibe, die sind sehr empfindlich auf Wärme, sind richtige Wärmeaufspürer
Aber du und die Ameisen, ihr wollt die Wärme ja im Nest haben und nicht direkt and der Glasscheibe ^^

Denn überleg mal logisch... Die Glasscheibe hat sich, wie du selber sagst, nur leicht erwärmt... jetzt sollte diese Wärme aber auch noch ins Nest kommen
Auch wenn du es unter dem Formi anbringst, muss die Wärme dann noch durch den Bodengrund (nehm ich mal an), oder zumindest durch das ganze Nest. Die Wärmeverluste sind recht hoch, und wenn eh schon wenig Wärme zu transportieren ist, kannst ungefähr abschätzen, was da noch im Nest ankommt ^^

Gilthanaz hat geschrieben:Edit:
Noch eine Frage: Leitet Plexiglas nicht Wärme wesentlich besser?

ehrlich gesagt habe ich mich mit der Transmission von Wärmestrahlung bei Plexiglas noch nicht detailliert beschäftigt gehabt
Hab da aber grad mal nachgeschaut in der Literatur und ein nettes Dokument gefunden, wo das beschrieben ist. Tatsächlich gibt es da einen Bericht dazu, in welchem Wellenlängenbereich Acrylglas wieviel Wärmestrahlung durchlässt.

Ich sags gleich, für jemanden, der in dem Bereich nicht tätig ist, eher fachchinesisch, aber hier der Link dazu. (Keine Angst, es folgen gleich die wesentlichen Infos aus dem Bericht ) >>Klick<<

Die Versuche in dem Bericht wurden mit 0.118 inch (entspricht 0,299 Zentimeter) und 0.944 inch (entspricht 2,39 Zentimeter) dicken Plexiglas durchgeführt. Zu meinem erstaunen lässt Plexiglas bei der dünneren Scheibe tatsächlich einen recht hohen Anteil der Wärmestrahlung durch. Allerdings sieht man auch auf der folgenden Abbildung, dass beim 2,4 cm dicken Plexiglas das sehr stark variiert. Je nachdem in welchem Wellenlängenbereich zwischen 800 nm und 1600 nm die Strahlung liegt, variiert das zwischen 80% und 5%. Also von der Entfernung sehr schwer zu sagen, wieviel da tatsächlich durchgeht...



Allerdings habe ich auch die Wärmeleitfähigkeit (wie gut die Wärme von der Heizmatte durch die Bewegung der Molekühlgitter geleitet wird) von Plexiglas nachgeschlagen. Die liegt sogar noch deutlich unter der von Glas, nämlich bei 0,184 W/mK. -.-

Referenz dazu: Wikipedia, eine Tabelle mit sehr vielen Stoffen und deren Wärmeleitfähigkeit sowie anderen spezifischen Materialdaten für den Wärmetransport.>>Klick<<

Wie gesagt... die beste Möglichkeit wäre es eigentlich, die Heizmatte innen anzubringen... Mit 3 Watt kriegst deine notwendigen 28 Grad im Normalfall schon zusammen. Du hast gesagt:

Gilthanaz hat geschrieben:Die Ameisen fühlen es trotzdem und krabbeln mir jetzt in einer Spalte zwischen Scheibe und Betonnest bis zum Grund, wo sie wohl Wärme speichern....

Kannst du nicht genau in diesen Spalt da hinten drin die Matte anbringen? Oder sonst stell mal bitte ein Foto am besten von allen möglichen Ansichten rein, dass ich mir was drunter vorstellen kann... Vielleicht gibts ja wirklich eine einfache Möglichkeit, auf die wir noch nicht drauf gekommen sind
Direkte Berührung mit dem Betonnest ist bei Wärmestrahlung nicht notwendig...

lg
syafon

Eine Entwicklung eines solchen bivalenten Systems würde ich durchaus finanziell fördern. Hast Du dazu schon ein genaueres Konzept Schwarz auf Weiss?

Moya hat geschrieben:Eine Entwicklung eines solchen bivalenten Systems würde ich durchaus finanziell fördern. Hast Du dazu schon ein genaueres Konzept Schwarz auf Weiss?

Im Prinzip gibt es solche bivalente Systeme schon. Allerdings in einem viel höheren Leistungsbereich... Mit bivalenten Wärmepumpen kannst im Sommer kühlen und im Winter heizen.

Aber es müsste eigentlich auch einfacher gehen, indem man im Sommer einfach den Warmwasserspeicher anzapft. Die Massenströme wären derart gering, dass das nicht mal auffallen würde. Da würde man dann aber vielleicht ein Problem mit der Leitungsführung kriegen...

Also um die Frage konkret zu beantworten, es gibt sicher mehrere Möglichkeiten, das zu verwirklichen, aber wirklich schwarz auf weiß hab ich noch nichts. Sind derzeit nur einige Ideen, die es aber noch detailliert zu prüfen gilt. Habe aber dafür bis im Dezember wahrscheinlich gar keine Zeit. Wenn ein erstes grobes Konzept steht, werdet ihr es als erstes erfahren

lg
syafon