Funktionsweise
Kohlenstofffasern sind elektrisch leitend. Ihre Leitfähigkeit ist jedoch viel geringer als bei metallischen Werkstoffen wie zum Beispiel Aluminium oder Kupfer. Dies macht die Fasern für heiztechnische Anwendungen interessant.
Gleichmäßige Heizleistung bei einem rechteckigen Heizfeld.
Verringerte Heizleistung durch Erhöhung des leitenden Querschnitts im auf gedoppelten Bereich.
Durch Anlegen eines elektrischen Potentials lassen sie sich als Wärmequelle in Widerstandsheizungen einsetzen. Um den elektrischen Strom verlustfrei in die Kohlefasergewebe einzuleiten, wird ein spezielles fibretemp® Kontaktierungsband am Anfang und am Ende eines Heizfeldes in den Faseraufbau eingelegt. Von dort aus fließt der elektrische Strom in Faserrichtung vom Beginn zum Ende des Heizfeldes.
Durch den elektrischen Widerstand der C-Fasern entsteht Wärme.
Die Gewebefasern die quer zur Stromflussrichtung verlaufen sorgen für einen Potentialausgleich. Dies hat einen positiven Einfluss auf die Zuverlässigkeit und Robustheit der Heizung. Die unter 90° zur Stromflussrichtung verlaufenden Fasern sorgen dafür, dass bei einer Beschädigung eines stromführenden Rovings nur der diskrete Bereich der Beschädigung „kalt“ bleibt.
Aufgrund der vielen einzelnen parallelen Rovings ist die Wärmeentwicklung sehr gleichmäßig. Makroskopisch entsteht eine Flächenheizung.
Die Parallelschaltung ergibt ein ΔU = 0, Kurzschlüsse werden so vermieden.
Durch Variation der bestromten C-Gewebelagen können individuelle Heizleistungen realisiert werden, es entstehen maßgeschneiderte Heizelemente.
Beispielsweise wird durch partielle Aufdopplungen von Gewebelagen der Widerstand in diesen Bereichen geringer und die Heizleistung sinkt.