Schützen Sie die Anschlüsse vor Schäden, die durch hohe Temperaturen entstehen können.
Die standardmäßigen, glasfaserisolierten Anschlusskabel können bei Umgebungstemperaturen von bis zu 500ºF (260ºC) eingesetzt werden. Falls die Anschlüsse höheren Temperaturen ausgesetzt werden, sollte man Hochtemperaturanschlusskabel oder keramikisolierte Kabel verwenden. Ein nicht beheizter Abschnitt des Heizelementes, der aus dem beheizten Teil herausragt, könnte dazu führen, dass die Anschlüsse kühler arbeiten.

Schützen Sie die Anschlüsse vor Schäden, die durch übermäßige Bewegungen entstehen können.
Sind die Heizelemente an beweglichen Maschinenteilen befestigt, müssen die Anschlüsse so fixiert werden, dass sie nicht beschädigt werden können. Geben Sie dazu an, welchen Anschlussschutz Sie benötigen.

Die richtige Wahl und Größe des Heizelementes sind entscheidend.
Passen Sie die Wattzahl des Heizelementes so nah wie möglich der tatsächlich erforderlichen Last an, um AN/AUS-Zyklen zu begrenzen. Geben Sie für Anwendungen, bei denen das Heizelement als Anbauteil verwendet wird, die genauen Maße an, damit es entsprechend fest montiert werden kann, da selbst der kleinste Luftspalt einen Hot Spot (heißer Punkt/ heiße Stelle) verursacht.

Erden Sie die Anlage.
Es ist allgemein üblich und dient der Sicherheit, dass alle Anlagen, bei denen Heizelemente zum Einsatz kommen, geerdet werden. Durch die Erdung werden Anlagen und Bediener vor elektrischen Fehlfunktionen im Heizsystem geschützt.

Regulieren Sie die Spannung
Eine 5%-ige Spannungsabweichung führt zu einer 10%-igen Abweichung der Heizleistung.

Vermeiden Sie übermäßig viele Zyklen.
Übermäßig viele Zyklen können sich sehr nachteilig auf die Lebensdauer des Heizelementes auswirken. Die schlechteste Zyklusrate ist die, in der sich das Heizelement bei häufigen Wiederholungen vollständig ausdehnt und zusammenzieht (ungefähr 30 bis 60 Sekunden zwischen AN und AUS).

Dieses Problem kann man mit Thyristor-Leistungsstellern beheben, die entweder mit Nulldurchgangs- oder Phasenanschnittsteuerung und einer variablen Zykluszeit von weniger als einer Sekunde arbeiten. Ein Halbleiterrelais mit Thyristor arbeitet mit einer Zykluszeit von einer Sekunde. Dies reduziert den Temperaturunterschied zwischen den Übertemperatur- und den Temperaturabfall-Punkten und verlängert die Lebensdauer des Heizelementes. Die lebensdauerverkürzenden Auswirkungen durch übermäßig häufige Zyklen können durch die Verwendung von Halbleiterreglern mit hoher Spannungs-Ausgabe oder zeitlich-aufgeteilter Ausgabe nahezu beseitigt werden. Selbst mit einfachen AN/AUS-Reglern kann man weniger häufige Zyklen erreichen, in dem man die Gesamtwattdichte so nah wie möglich den tatsächlichen Anforderungen anpasst.

Bei Anwendungen mit eingetauchtem Heizelement
Stellen Sie sicher, dass die Bemessungsdaten für Ummantelung und Wattdichte mit der zu erwärmenden Flüssigkeit vereinbar sind. Tauchheizelemente sollten, zur Maximierung der Konvektionsströmung, horizontal und in der Nähe des Behälterbodens angebracht werden. Ein vertikaler Einbau ist dort möglich, wo Begrenzungen eine horizontale Ausrichtung verhindern. Aufgrund möglicher Schlammablagerungen muss dabei der Einbau in beiden Fällen hoch genug über dem Behälterboden erfolgen. Der vertikale Einbau ist nicht empfehlenswert. Die gesamte beheizte Länge des Heizelementes sollte stets eingetaucht sein. Dies wird bei einem vertikalen Einbau nur schwer erreicht. Platzieren Sie das Heizelement nicht in einem abgegrenzten Raum, in dem Siedepunkte erreicht werden oder in dem sich ein Kondenswasserabscheider befindet. Die Ansammlung von Kesselstein auf der Ummantelung und von Schlamm am Behälterboden müssen auf ein Minimum reduziert werden. Falls man dies nicht überwacht, wird die Weiterleitung der Wärme an die Flüssigkeit verhindert und es kommt zu Überhitzung und zum Ausfall des Gerätes. Es muss besonders darauf geachtet werden, dass keine Silikon-Schmiermittel auf die beheizten Bereiche des Heizelementes gelangen. Das Silikon wird ein „Benetzen“ der Ummantelung durch die Flüssigkeit verhindern, wie eine Isolierung wirken und wahrscheinlich zum Ausfall des Heizelementes führen.

Vermeiden Sie bei den Prozessanwendungen übermäßig hohe Temperaturen.
Ein funktionssicheres System zur Temperaturregelung ist für das Leistungsvermögen und die Lebensdauer Ihres Heizelementes unerlässlich. Das Temperaturmessgerät sollte sich in einem eingebauten Thermoelement befinden, um ein Höchstmaß an Genauigkeit und Ansprechverhalten zu erreichen. Der Schutz durch einen Hochtemperatur-Begrenzungsregler kann vor allen Dingen dann sehr wichtig sein, wenn die Prozesstemperaturen kritisch sind.

Die Lebensdauer des Heizelementes im Vergleich zu der Bauart des Leistungsstellers/-reglers und den Schaltzyklen

Problem:
Die längere Lebensdauer des Heizelementes kann verschiedene Ursachen haben: geringe Änderungen in der Art des Materials, der Konfiguration, der Anwendung, des Verfahrens oder der Komponenten. Eine verlängerte Lebensdauer verbessert die Produktivität dank einer gesteigerten Durchsatzleistung und weniger Stillstandzeit. Wir von Watlow wollten wissen, wie sehr sich ein Verfahren und ein Modus zur Leistungsregelung auf die Lebensdauer eines Heizelementes auswirken. Bei unseren Tests verwendeten wir identische Heizpatronen, Thermoelemente und Temperaturregler, während die Leistungssteller/-regler und ihre minimale Zykluszeit die einzigen Variablen waren. Zu den Leistungsstellern/-reglern gehörten elektromechanische Relais, Quecksilberrelais, Halbleiterrelais (SSR) und Thyristor-Leistungssteller (SCR). Des Weiteren wurden die Thyristor-Leistungssteller in beiden Modi, Impulsgruppenregelung und Phasenanschnittsteuerung, eingesetzt.

Ergebnis:
Bei Anwendung der schnellstmöglichen Zyklusrate für alle Leistungssteller/-regler zur Minimierung von Über- und Untertemperaturen, haben die Thyristor-Leistungssteller, sowohl mit der Impulsgruppenregelung als auch mit der Phasenanschnittsteuerung, die Lebensdauer des Heizelementes verlängert:

• um etwa das 1,75-fache eines Halbleiterrelais (SSR)
• um etwa das 15,5-fache eines Quecksilberrelais
• um etwa das 17,9-fache eines elektromechanischen Relais