Hi, ich habe einen 23 Jahre alten VW-Bus mit integriertem "Kühlschlrank" der auf Basis eines Peltier-Elements arbeitet. Nun bin ich mit der Leistung selbigens überhaupt nicht zufrieden. Es saugt die 66Ah Batterie in 15h leer und kühlt dabei maximal auf 12°-15° runter (im Sommerurlaub). Auf grund von Platz und Konstruktionsbeschränkungen ist der Austausch durch einen Kompressor- oder Gas betriebenen Kühlschrank nicht möglich. Also will ich nun mal an die Optimierung des Systems gehen, hier meine Fragen: Wie sieht eigentlich die Strom/deltaT Kurve eines Peltierelements aus? Ist es richtig, dass sich immer ein bestimmtes deltaT einstellt? - Dann würde sich die bessere Abführung der Wärme auf der Aussenseite doch lohnen !? ... wie groß ist dieses delta T? Die derzeitige Lösung ist nämlich besonders ungeschickt...ich schätze mal, dass sich der externe Kühlkörper so auf 50° erhitzt. Hat sich in der Entwicklung von Peltierelementen in den letzten 20 Jahren was getan? Oder haben die sowiso immer einen 100% Physikalischen Wirkungsgrad (ähnlich des Heizkörpers) ? Würde sich also ein Tausch lohnen? Falls nicht - Gibt es irgendwelche Spannungsabhängigen Wirkungsgradverhältnisse...das aktuelle läuft sicherlich mit 12V, grade bei der DC-DC Wandlung hat sich ja viel getan seit damals...vielleicht könnte man heute höhere Spannungen verwenden? Lohnt es sich 2 Peltierelemente quasi "seriell" zu schalten...also Tempereaturtechnisch gesehen? erreicht man damit das doppelte deltaT? So...bin mal gespannt, ob dazu jemand was weiß :-) Gruß, Nikias
"sowiso immer einen 100% Physikalischen Wirkungsgrad (ähnlich des Heizkörpers)" Den Satz fand ich schön Irgendwo hast Du nämlich Recht, die Energie wird tatsächlich zu knapp 100% verheizt. Also Du musst mehrere Dinge unterscheiden: -tiefer kühlen -Strom sparen Ersteres geht auf zwei Wegen: 2 Elemente hintereinander (doppelte Leistung aber nicht doppelte Kühlleistung, das zweite muss ja die Wärmeenergie des ersten mit abführen). Der Gradient wird aber tatsächlich etwas größer. Zweiter Weg: Wärmeabfuhr verbessern. Lüfter einbauen. Dann kannst Du sehen wie weit Du den Strom noch reduzieren kannst und trotzdem auf Deine Werte kommst. Damit wäre auch das Stromproblem gelöst. 3N
Peltierkühlungen haben einen Vorteil: klein + einfach. Aber eben immer das Problem des schlechten Wirkungsgrades, da die (in diesem Fall) kalte Seite eben nur mit viel Aufwand auch kalt gehalten werden kann. Weitaus besser funktionieren richtige mobile Kühlschränke, die wirklich bis in den Tiefkühlbereich im Auto kühlen können bzw. bei geringerer Temperaturdifferenz auch nicht zuviel Strom verbrauchen. Diese gibt es in den unterschiedlichsten Bauformen und Größen und ist langfristig ein gute Investition. Thomas
Peltierelemente sind gut bei wenig Platz, keine Vibrationen, kein Kühlmittel, in beiden Richtungen verwendbar... billig in der Herstellung (als Nebeneffekt der Chipindustrie), einfachst in Geräte einzubauen... Schlecht: geringe Isolation von Warm- u. Kaltseite, schlechter Wirkungsgrad in der Kühlanwendung, begrenzte Temperaturdifferenz... Für Kühlboxen eigentlich ungeeignet. Es gibt super kleine Kompressor-Kühler dafür. Die sind eigentlich in allen Disziplinen besser. ...nur teurer. Da Peltiers max. ca. 65°C Temperaturdifferenz schaffen muss man die warme Seite gut kühlen. Deine 12°C + 65°C sind 77°C Temperatur der Warmen Seite - den Kühlkörper = ca. 50°C... Das ist der immer von der Werbung unterschlagene Nachteil! Innen ein Lüfter bringt übrigens nix. Außen schon. Nur sinkt der Gesamtwirkungsgrad dabei nochmal.
Würde es denn was bringen, wenn man die Warmseite mit einer Flüssigkeitskühlung kühlt? Ähnlich einer Wasserkühlung für Prozessoren. Die Flüssigkeit sollte die Wärme doch besser abführen als nur ein Kühlkörper im Luftstrom. Der Kühler fürs Peltier wäre wohl auch kleiner. Und den Radiator mit Lüfter könnte man unter dem Fahrzeug irgendwo anbringen. Nachteil wäre halt, das die Pumpe dann auch noch als Stromverbraucher dazukommt.
>Würde es denn was bringen, wenn man die Warmseite mit einer >Flüssigkeitskühlung kühlt? Was hälst du von Flüssigen Stickstoff? :D
Naja...vom Stromverbrauch ist das alles im normalen Bereich....66Ah...15h Hält die Batterie durch....sind ca. 4,4 A welche die Peltiers fressen. Optimieren könntest Du wirklich noch was an der Wärmeabfuhr. Denn 50 Grad Celsius ist schon ne Menge...da könnte es sein, daß sich die Wärme zurückstaut und das Peltier dauerhaft arbeitet. Aber ob sich dieser ganze Aufwand lohnt...denn wenn Du nen Flüssigkeitskühler realisieren willst, kannst Du die Wärme zwar gut von der Heißseite des Peltiers wegbekommen, aber der Kühler, welcher die Wärme dann zügig abgeben muß wird wahrscheinlich auch nicht klein ausfallen (Einsatz eines zusätzlichen Lüfters). Und die paar %, die man dann einspart....
@???: Wo bekommt man denn solche "Super kleinen Kompressorkühler" ? Mein Problem ist, das es sich um eine fest integrierte "Kühlbox" handelt ... keine chance ... die auszutauschen ... ohne den gesamten Bus neu zu machen! Für die Kühlanordnung habe ich ungefähr so viel Raum wie ein Telefonbuch. Ich glaube ich werde dem Teil jetzt erstmal ein paar Zusatzlüfter verpassen...muss nurnoch überlegen wie ich die Steuere...mal schauen wie die Peltier-Steuerung gemacht ist.... Gruß, Nikias
Der erste Ansatz ist eine gute Kuehlung der warmen Seite des "Peltieres". Dann kann man ggf mit weniger Strom fahren, um die gleiche Kuehlraumtemperatur zu erreichen. Vorwiderstand oder Zweipunktregler ist schlecht, PWM mit Filter ist besser. Die Waermepumpleistung ist proportional zum Strom, die Abwaerme dagegen quadratisch.
mal ne doofe genrelle frage: meisst kühlen peltier elemente ja so 20°C unter Umgebungstemp. Kann man die net etwas "pimpen" indem man auf die warme seite des einen die kalte eines anderen draufpackt? Geht das? Tobi
Kaskadieren der Elemente Lohnt sich. Wie Uwe Bonnes schon schrieb ist die Pumpleistung proportional zum Strom und die Abwärme Auadratisch. Deswegen ist es Effektiver 2 Elemente zu kaskadieren und sie auf halber Leistung fahren zu lassen. Und: Peltier Elemente haben den höchsten Wirkungsgrad bei deltaT=0. D.h. je besser du die Warme seite kühlst desdo effektiver wird das ganze
Bei der Firma Melcor gibts ein paar interessante Dokumente zum Download in Denen die Grundlagen und Anwendung von Peltierelementen richtig gut erklärt sind. Die kann ich für Interessierte nur als Wissensquelle empfehlen. bye Frank
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