Was ist ein NTC-Sensor?

NTC (Negative Temperature Coefficient) ist eine Art von Thermistor, also einem elektronischen Bauelement, dessen Widerstand sich mit der Temperatur ändert. Bei NTC sinkt der Widerstand mit steigender Temperatur.

Der Zusammenhang zwischen Widerstand und Temperatur

• Bei niedrigen Temperaturen (z.B. -10°C) ist der Widerstand hoch.
• Mit steigender Temperatur, z.B. bis +50°C, sinkt der Widerstand allmählich.

Dieser Zusammenhang ist nicht linear, kann jedoch durch eine spezielle Formel beschrieben werden (z.B. die Steinhart-Hart-Gleichung oder eine exponentielle Formel). In der Praxis liefern die Hersteller von NTC-Sensoren eine Tabelle mit Widerstandswerten in Abhängigkeit von der Temperatur.

Diese Charakteristik macht NTC-Sensoren häufig nützlich in:

• Thermostaten und Temperaturreglern,
• Verbraucherelektronik (z.B. Ladegeräte, Batterien),
• Heizungs- und Klimaanlagen.

Einsatz von NTC-Sensoren in externen Heizsystemen

NTC-Sensoren werden häufig in externen Heizsystemen eingesetzt, wie:

• Systemen zur Beheizung von Einfahrten und Gehwegen (Verhinderung von Eisbildung),
• Heizung von Rohrleitungen (Schutz vor Einfrieren),
• Antifrostsystemen für Dächer und Rinnen,
• Temperaturregelung in Wärmepumpen und Gasheizungen.

Die Rolle von NTC-Sensoren in Heizsystemen

NTC-Sensoren spielen eine Schlüsselrolle in der automatischen Temperaturregelung, was ermöglicht:

1. Überwachung der Umgebungstemperatur – z.B. ein Sensor, der auf der Einfahrt montiert ist, misst die Oberflächentemperatur.
2. Erkennung eines Temperaturabfalls auf ein Risiko-Niveau – wenn die Temperatur z.B. unter 3°C fällt, kann das Heizsystem automatisch eingeschaltet werden.
3. Optimierung des Energieverbrauchs – wenn die Temperatur steigt (z.B. auf 5°C und mehr), schaltet das System die Heizung aus und spart Energie.
4. Schutz der Systemkomponenten – in beheizten Rohrleitungen verhindern NTC-Sensoren Überhitzung und Ausfälle.

Beispiel für die Funktionsweise: Einfahrtsheizungssystem

1. Der NTC-Sensor ist in der Oberfläche der Einfahrt montiert.
2. Ein Temperaturabfall unter 0°C, der vom Sensor erkannt wird, aktiviert das Heizsystem.
3. Wenn die Temperatur auf z.B. 5°C steigt, schaltet sich die Heizung aus.
4. Wenn zusätzlich ein Feuchtigkeitssensor verwendet wird, wird das Heizsystem nur aktiviert, wenn es nass ist (was verhindert, dass Energie auf trockenem Untergrund verschwendet wird).

Durch diese Anwendung gewährleisten NTC-Sensoren eine effiziente und energieeinsparende Steuerung von Heizsystemen. Wir laden Sie ein, sich das Video über Einheizsysteme für Einfahrten anzusehen.

Die genaue Funktionsweise des NTC-Sensors im Einfahrtsheizungssystem

1. Installation des NTC-Sensors in der Oberfläche der Einfahrt

Der NTC-Sensor ist direkt in der Oberfläche der Einfahrt oder in deren Nähe platziert. Seine Aufgabe ist es, die Oberflächentemperatur kontinuierlich zu überwachen. Er kann z.B. montiert werden:

• In den Fugen zwischen den Pflastersteinen,
• Unter einer Schicht aus Asphalt oder Beton,
• In speziellen Heizmodulen.

Der Sensor ist mit dem Steuergerät des Heizsystems verbunden, das seine Werte analysiert.

2. Wie „weiß“ der Sensor, dass er die Heizung einschalten soll?

Der NTC-Sensor ist ein Thermistor, also ein Widerstand, dessen Widerstand sich je nach Temperatur ändert. Bei NTC (Negative Temperature Coefficient) sinkt der Widerstand mit steigender Temperatur und steigt, wenn die Temperatur fällt.

Schritt für Schritt:

1. Die Temperatur sinkt (z.B. auf -1°C).
2. Der Widerstand des Sensors steigt – da NTC umgekehrt zu einem Standardleiter funktioniert, steigt sein Widerstand bei niedrigen Temperaturen.
3. Das Steuergerät analysiert den Widerstand des Sensors und überprüft, ob er dem festgelegten Temperaturgrenzwert (z.B. 0°C) entspricht.
4. Wenn der Widerstand einen bestimmten Wert erreicht, der der Temperatur von 0°C entspricht, aktiviert das Steuergerät das Heizsystem, indem es ein Signal an ein Relais oder einen Schütz sendet.
5. Die Einfahrtsheizung wird aktiviert, um Eisbildung zu verhindern.

3. Wie „weiß“ der Sensor, dass er die Heizung ausschalten soll?

Nach dem Einschalten der Heizung beginnt die Temperatur der Oberfläche zu steigen, was folgende Veränderungen bewirkt:

1. Die Temperatur der Einfahrt steigt auf z.B. 5°C.
2. Der Widerstand des Sensors sinkt, da der NTC-Thermistor umgekehrt auf Temperaturanstiege reagiert.
3. Das Steuergerät vergleicht den Widerstandswert mit dem festgelegten Ausschaltgrenzwert (z.B. 5°C).
4. Wenn der Widerstand der Temperatur von 5°C entspricht, schaltet das Steuergerät das Heizsystem aus – das bedeutet, dass kein Risiko mehr für Eisbildung besteht.
5. Die Einfahrt bleibt trocken und sicher, und das System spart Energie, da es nicht unnötig läuft.

4. Beispiel eines NTC-Sensors im Angebot von TERMOFOL

Der Erdsensor ETOG-56T ist ein langlebiger und zuverlässiger Feuchtigkeits- und Temperatursensor, der für die Installation in einem Montagerohr ETOK-T vorgesehen ist.

Er wurde für den Einsatz im Freien konzipiert, wo er effektiv Systeme zur Verhinderung von Eisbildung auf Einfahrten, Gehwegen und Treppen unterstützt.

Dank seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Bedingungen funktioniert er im Temperaturbereich von -50°C bis +70°C und zeichnet sich durch eine hohe Dichtigkeit von IP68 aus. Seine kompakten Abmessungen betragen 30 mm Höhe und 60 mm Durchmesser.

Wie man den Widerstand des NTC-Sensors misst

Die Messung des Widerstands des NTC-Sensors erfolgt mit einem Universal-Messgerät, das auf den Widerstandsmessbereich von 20 kΩ eingestellt ist. Die Messung des Widerstands des Fußbodensensors hat einen kontrollierenden und informativen Charakter und soll, ähnlich wie die Messung des Widerstands des Heizsystems, eine Beschädigung des Anschlusskabels (z.B. dessen Abreißen beim Herausziehen in die Leerrohre) oder des NTC-Sensors selbst ausschließen.

Orientierende Widerstandswerte in Abhängigkeit von der Temperatur des Untergrunds der Installation sind in der folgenden Tabelle angegeben. Die Toleranz des gemessenen Wertes beträgt +/- 10%.

Die Widerstandsmessung des Sensors erfolgt nachdem seine Anschlussenden mit Klemmen am Messgerät verbunden wurden. Die Messung sollte nicht durchgeführt werden, während beide Enden mit den Fingern gehalten werden, da die menschliche Haut einen bestimmten Widerstand besitzt, was zu einer Verzerrung des Messergebnisses durch die Bildung eines parallelen Widerstandsnetzwerks führen kann.

Die Rolle des Widerstands des NTC-Sensors

• Bei niedrigen Temperaturen (z.B. -1°C) steigt der Widerstand, was die Heizung aktiviert.
• Bei höheren Temperaturen (z.B. 5°C) sinkt der Widerstand, was das Heizsystem ausschaltet.
• Der gesamte Prozess ist automatisch und präzise, da das Steuergerät den Widerstandswert in Temperatur umrechnet und auf dieser Grundlage die Entscheidung trifft, die Heizung ein- oder auszuschalten.

Dank dieser Abhängigkeit besteht keine Notwendigkeit, komplizierte Temperatursensoren zu verwenden – eine einfache, kostengünstige und zuverlässige Lösung auf Basis des NTC-Thermistors reicht aus. Kontaktieren Sie die Experten von TERMOFOL und erhalten Sie weitere nützliche Informationen!