Der Einsatz von Heizelementen in Industrieprozessen erfordert einerseits einen wirksamen Schutz gegenüber Überhitzung und in vielen Fällen eine präzise Regelung und Steuerung der Temperatur.
Der einfachste und preisgünstigste Schutz gegen thermische Überhitzung wird durch eine Temperatursicherung erreicht. Übersteigt die Temperatur einen vordefinierten Bereich, so reagiert die Sicherung und der Stromkreis wird unterbrochen. Durch Austausch der defekten Sicherung kann der Heilprozess wieder in Gang gesetzt werden. In vielen Anwendungsfällen ist jedoch der Einsatz einer Temperatursicherung ungenügend. Statt dessen ist es erforderlich, die Temperatur des Mediums zu regeln oder zu steuern. Es werden zwei Arten von Reglern unterschieden:
Stetige Regler (Proportional-Regler)
Diese Regler geben die Leistung proportional zu der vom Fühler gemessenen Regelabweichung ab. Bei besonderen Ausführungen wird die abgegebene Leistung durch integrale bzw. differenzielle Bestandteile entsprechend beeinflusst. Die vom Regler durchgelassene Leistung kann alle Zwischenwerte vom Minimalwert bis zum Maximalwert erreichen.
Unstetige Regler (z.B. Zweipunktregler)
Diese Reglertypen schalten, vom Fühlerelement gesteuert, die gesamte Leistung ein oder aus. Die Schaltung von Zwischenwerten ist nicht möglich. Je nach Art des Aufbaus unterscheidet man verschiedene Zweipunktreglergruppen:
Bimetallregler
Bimetallregler stellen eine günstige Methode der Temperaturkontrolle dar. Der Bimetallregler öffnet oder schließt den Strom kreis, durch unterschiedliche temperaturbedingte Ausdehnung der zwei Bimetallstreifen.
Kapillarrohr- und Stabausdehnungsregler
Diese Regler finden weite Verbreitung in der Industrie. Durch temperaturbedingte Flüssigkeitsausdehnung kommt es zu einem „Öffnen” oder durch Temperaturabfall zu einem „ Schließen” der Kontakte. Der Nachteil der Regler ist die Trägheit, d.h. überall dort, wo eine exakte Temperaturregelung gefordert ist, oder wo häufige An- und Ausschaltvorgänge vorherrschen, sind diese Regler nicht ideal.
Neben diesen beiden genannten Reglern gibt es noch elektronische Zweipunktregler.
Grundsätzliches zur Lebensdauer
Die Lebensdauer der Heizleiter von Widerstandsheizelementen wird bei Zweipunktregelung aufgrund der extremen Wechsel Beanspruchung negativ beeinflusst. Bei Heizelementen mit hoher Leistungs konzentration macht sich dies besonders stark bemerkbar.
Für Anlagen mit hochbelasteten Heizelementen empfehlen wir des halb den Einsatz von stetigen Reglern (Lebensdauerfaktor ca. 1:10).