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Taukappenheizung selber bauen


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Ein immer wiederkehrendes Ärgernis in feucht-kalten Beobachtungsnächten ist das Beschlagen der Teleskopoptik durch Tau. Sterngucker mit Refraktoren oder Schmidt-Cassegrain Spiegelteleskopen können ein Lied davon singen, nicht zuletzt wenn sie längere Zeit Beobachten oder Astrofotografie betreiben. In den ersten Stunden der Beobachtungsnacht ist noch alles in Ordnung und die Optik bleibt vom Tau weitgehend verschont. Je länger die Nacht wird desto schlimmer wird der Taubeschlag auf der Optik.

Grund hierfür ist der sogenannte Taupunkt bzw. die Taupunkttemperatur im Zusammenspiel mit der relativen Luftfeuchte des Beobachtungsstandorts. Fällt die Temperatur der Teleskopoptik unter diesem Taupunkt entstehen kleinste Wassertropfen - Tau - auf der Frontlinse bzw. Schmidtplatte, der sich wie ein milchiger Schleier über die gesamte Fläche ziehen und die Optik somit enorm beeinträchtigen kann.

Selbstgebaute Taukappen können zwar nützlich sein um das Problem zu einzugrenzen, beseitigen können sie es leider nicht vollständig. Zudem sind selbstgebaute Taukappen Platzraubend und tragen zur Kopflastigkeit des Teleskops bei.

Eine gute Alternative um das Teleskop auch in extremen Nächten taufrei zu halten, ist der selbstbau einer elektronische Taukappenheizung, welche man mit wenig Aufwand und geringen Kosten schnell selber bauen kann.

Wie bereits beschrieben beschlägt die Optik des Teleskops, sobald die Temperatur der Optik den Taupunkt erreicht und unterscheitet. Um diesen Temperaturabfall entgegenzuwirken muss also die Optik (Frontlinse oder Schmidtplatte) leicht beheizt werden, so dass ihre Temperatur knapp über dem Taupunkt liegt und es nicht mehr zum Taubeschlag kommt.

Formeln und Berechnungen

Die elektronische Heizleitung die man benötigt um die Optik taufrei zu halten, errechnet sich verständlicherweise aus der Fläche der Optik. Denn je größer die Frontlinse bzw. Schmidtplatte ist, desto mehr Leistung wird benötigt um denselben Heiz-Effekt zu erzielen.

Die zu beheizende Fläche errechnet sich über eine einfache Formel, die noch aus dem Mathematikunterricht bekannt sein dürfte: Fläche = PI * (Radius)². Bei einem 11" Schmidt-Cassegrain-Teleskop, lautet die Formel: Fläche = 3,14159 * (14 cm)². Somit müssen also 615 cm² beheizt werden.

Üblicherweise geht man von einer Heizleitung von 5 bis 10 Milli-Watt (0,005 bis 0,01 Watt) pro cm² aus (Quelle: Handbuch für Sternfreunde). Mit diesem Wissen kann man nun die Heizleistung wie folgt berechnen: Leistung = Fläche in cm² * 0,01 Watt. Für das oben genannten Teleskop ergibt sich also eine Heizleistung von: 615 cm² * 0,010 Watt = 6,15 Watt.

Um diese Heizleistung nun an die Frontlinse bzw. Schmidtplatte zu bekommen, bedient man sich des sogenannten Konstantan- bzw. Widerstandsdraht, welcher sich aufgrund seines hohen Widerstandes pro Meter bei Stromdurchfluss erwärmt.

Die Kennzahl "Widerstand pro Meter" des Konstantan-/Widerstandsdrahts und dessen Länge sollte so gewählt werden, dass man zwei oder drei Windungen/Schleifen legen kann.

Formel für die Berechnung der Länge des Widerstandsdrahts

Länge [Meter] = Windungen * PI * Durchmesser [Meter]

Formel für die Berechnung der Kennzahl "Widerstand pro Meter"

Widerstand [Ohm/Meter] = Spannung [Volt]² / ( Länge [Meter] * Leistung [Watt] )

Was wird benötigt

- Pappkarton

- Eine Rolle Gewebeband mit einer Länge von ca. 5-10 m und einer Breite von ca. 2 cm

- Konstantan-/Widerstandsdraht (Widerstand und Länge siehe Formel)

- Zwei Mini-Bananenstecker und zwei Mini-Bananenbuchsen

- Einen 12V KFZ-Stecker mit Kabel (offene Enden) optimal mit Schalter auf dem Stecker

- Etwas Draht und Löterfahrung :)

Los geht es

Zunächst schneidet man einen Pappstreifen in der Länge vom Umfang des Teleskoptubus plus etwas Überhang und einer Breite von ca. 2 cm zurecht. Dieser Pappstreifen dient der selbstbau Taukappenheizung als Grundlage und Stabilisierung.

Um den Pappsteifen wickelt man nun das Gewebeband, so dass es den Pappsteifen komplett einhüllt und versiegelt.

Nachdem man den Widerstandsdraht auf die berechnete Länge gebracht hat, kann man diesen nun auf dem Gewebeband anbringen. Bei z.B. zwei Windungen/Schlingen welche in Form eines langen "U" gelegt werden sollten, sollte man darauf achten, dass die beiden Enden des Widerstandsdrahtes auf einer Seite liegen.

Danach und um den Widerstandsdraht abzudecken und zu versiegeln, wird noch eine Lage Gewebeband über den Widerstandsdraht geklebt.

Jetzt werden an die beiden Enden des Widerstandsdrahtes, noch zwei kurze Verlängerungskabel (Schaltlitze) gelötet, sodass man einerseits die beiden Lötstellen mit Gewebeband überkleben kann und zum anderen, am anderen Ende dieser Verlängerungskabel die Mini-Bananenbuchsen anschrauben kann.

An den offenen Kabelenden des 12V KFZ-Steckers werden nun die beiden Mini-Bananenstecker angeschraubt.

Nun geht’s am Teleskop weiter. Die fertige selbstbau Taukappenheizung wird nun zu einem Kreis geformt und in den Teleskoptubus nahe an die Frontlinse bzw. Schmidtplatte gelegt, und die Enden mit Gewebeband fest zusammengeklebt.

Somit hat man eine Taukappenheizung die wenig Platz benötigt und sich leicht am Teleskop installierten lässt. Mit dem Schalter am 12V KFZ-Stecker lässt sich die Taukappenheizung je nach Bedarf ganz unkompliziert Ein- und Ausschalten. Ein Optionaler Regler/Potentiometer kann jederzeit ebenfalls über eine Mini-Bananenstecker/Buchsen-Verbindung dazwischengeschaltet werden.

Viel Spaß beim Nachbauen, Clear Skies und immer eine klare Sicht :)

Weitere Informationen und Formeln

http://www.starhopper.at/taukappenheizung.htm

http://www.sky-observer.de/de/tipps/tauk_heizung.html

(Verfasser: langzettel | Datum: 27. Februar 2013 | Fehler melden)



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