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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik peltier zum kühlen - wie?


Autor: Chilli (Gast)
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hallo zusammen,
erstmal vorab: ich habe nicht viel ahnung von elektronik aber ich 
erhoffe mir hier trotzdem etwas hilfe.
das problem: meine echsen wollen in den winterschlaf aber es ist zu 
warm. jemand sagte mir das es diese peltiere gibt zum kühlen. ich möchte 
eine kleine styroptorbox bauen (ca schuhkarton groß) die in einem raum 
steht der ca 20 grad warm ist. in der box muss es 12-16 grad kalt sein.

welche elemente brauche ich um eine konstante temperatur zu 
gewährleisten und wie schließe ich diese an? was kostet der spaß?

habe zwar bisher rausgefunden das peltiere gar nicht teuer sind aber 
temperaturregelungen finde ich über google nur ohne preis. außerdem hab 
ich keine ahnung welche "daten" das teil haben muss um die von mir 
gewünschte temperaturdifferenz zu erreichen.

vielen dank schonmal für eure mühe
chilli

Autor: Klaus Wachtler (mfgkw)
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Peltier ist teuer im Betrieb, weil sie ineffizienter sind
als echte Kältemschinen und deshalb unnötig Strom verbraten.
Mit der Abwärme könntest du gleich woanders irgendwelche
Klapperschlangen bei Laune halten.

Am billigsten dürfte es sein, einen brauchbaren Kühlschrank
umzubauen.
Wenn dessen einstellbarer Temperaturbereich nicht bis zu
deiner Wunschtemperatur geht, fehlt dann noch eine eigene
Regelung (t.B. mit einem kleinen MC).

Ganz wesentlich ist, soweit möglich Wärme-(bzw. Kälte-)verluste
zu vermeiden, weil die direkt in die Stromrechnung eingehen.

Autor: Uboot- Stocki (uboot-stocki)
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Moin,

ein bischen Basteln hat aber noch niemand geschadet...

Ich würde es mit einer Styroporbox, einem Peltierelement und einer 
Regelung probieren. Als guter Anfang könnte 
"http://www.pollin.de/shop/shop.php?cf=detail.php&a... 
geeignet sein. Als Peltierelement würde ich das "Peltier-Element 
127/040" nehmen. Ergänzt um ein 12V Steckernetzteil mit ausreichend 
Leistung.

Gesamtkosten ~20€

Gruß

Andreas

Autor: Olaf (Gast)
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> welche elemente brauche ich um eine konstante temperatur zu
> gewährleisten und wie schließe ich diese an? was kostet der spaß?

Du brauchst ein Peltierelement, einen Temperaturregler, einen 
Kuehlkoerper mit Luefter.

Kosten duerften etwa bei 100Euro liegen wenn du es selber baust. Fertig 
kaufen ist sicherlich erheblich teurer weil solche Sachen halt nur fuer 
Industrie und Labor benoetigt werden. Als problematisch sehe ich ein
bisschen die Frage nach der notwendigen Kuehlleistung an. Die haengt bei 
dir fast ausschliesslich davon ab wie gut du deine Kiste isolieren 
kannst.
Ich nehme nicht an das die Tiere von selber in die Hoehle laufen und 
hinter sich die Tuer zu machen? :-)

Als Schaetzung, bei der mein Bauch auch gut daneben liegen kann, wuerde 
ich sagen das ein Element mit 50-60W ausreichen sollte.

Ein weiteres Problem ist, das solche Elemente keine Kaelte erzeugen. Sie 
transportieren Waerme von einer Seite auf die andere und das mit einem 
sehr schlechten Wirkungsgrad. Soll heissen, auf der heissen Seite kommen 
je nach Belastung noch 20-60W an zusaetzlicher Leistung an. Es ist also 
unabdingbar da einen staendig laufenden Ventilator zu haben. So in etwa 
von der Leistungklasse wie du es auf einer modernen fetten CPU kennst.

Meinst du deine Viecher moegen das wenn es da immer laut brummt? Mich 
wuerde das beim schlafen stoeren. :-)

Olaf

Autor: Joan P. (joan)
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Wenn du von Elektronik und Regelungen keine Ahnung hast wirds fuer dich 
und vor allem deine Echsen wohl das beste sein, wenn du nach ner 
professionellen Loesung suchst.

Ich hab mal ne Peltierregelung fuer nen Laser mit nem MC gebaut.. war 
nicht einfach. Da gehoert u.a. bisschen was an (zugegeben kleiner) 
Leistungselektronik dazu, damit das funktioniert.

Vorschlag zur Guete und mit Experimentalchrackter:
Wie waers wenn du dich mal beim Camping-Zubehoer umguckst?
Dort gibts 12V Camping Kuehlboxen.. die haben all das was du suchst 
fertig eingebaut (sicher 100% China, ka ob deine Echsen die 
Plaste/Ausduenstungen vertragen).
Egal..
Also, die Dinger haben zu 99% nen Peltierkuehler + Regelung + Luefter 
fix und fertig in einem rel. gut isolierten Corpus integriert.
Ob man den jetzt auf deine gewunschte Temperatur regeln kann.. ka.
Brauchst dazu dann noch nen 12V Steckernetzteil entsprechender Leistung 
und solltest halt drauf achten das
a) die Temp ordentlich geregelt wird von dem Teil (Datenlogger mit 
Tempsensor zur Hand?)
b) deine Echsen Luft in der Kiste bekommen

Viel Erfolg und alles gute deinen Mitbewohnern.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Ein Peltier-Element ist in 1. Linie eine Heizung, die durch die 
zugeführte elektrische Energie erwärmt wird. Als "Abfallprodukt" wird 
eine Seite des Elements um eine stromabhängige Temperaturdifferenz 
kühler als die andere.
Also müsstest du erst mal die elektrische Energie über einen Kühlkörper 
abführen und dann die Temperatur des Kühlkörpers konstant halten. Das 
ist aber deine Zimmertemperatur, und das ist mal kühler und mal wärmer. 
Ergo wird ohne bessere Regelung auch deinen Echsen mal kühler und mal 
wärmer...

Autor: Chilli (Gast)
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vielen dank schonmal für eure zahlreichen antworten :-)

was die kosten für die kühlung angeht: teurer als das laufende terrarium 
mit wärmespots und HQI`s kann es nicht werden. denke nicht das die 
kühlung (wie auch immer) einer kleinen box mehr als 20 euro strom im 
monat kostet ;-)

ein bischen elektronisches verständniss hab ich schon, kann auch was 
zusammenlöten aber viel weis ich halt nicht. werde nun mal eure 
vorschläge mit meinem freund diskutieren und melde mich bei konkreteren 
fragen nochmal.

das problem bei einer kühlbox, kühlschrank oder eine gut isolierten box 
ist die belüftung. wie viel "wind" würde denn so ein kleiner lüfter 
machen? dachte so ein peltier funktioniert auch ohne lüfter... die 
echsen vertragen eine wirkliche zugluft. werde mich aber mal erkundigen 
wie viel "lüftung" überhaupt in der winterruhe nötig ist. ist der erste 
winter mit den beiden und ich bin in allem noch etwas unsicher...

lieben dank nochmal
chilli

Autor: lol^^ (Gast)
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Also die Kälte von so einem Peltierelement wegzutransporieren hat sich 
immer als schwer erwiesen. Die heiße Seite ist sehr sehr nah dran und 
drunter der Kühlkörper (ja der muss SEHR groß+Lüfter sein, selbst dann 
kann man ihn oft kaum anfassen).

Autor: Joan P. (joan)
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lol^^ schrieb:
> Also die Kälte von so einem Peltierelement wegzutransporieren hat sich
> immer als schwer erwiesen. Die heiße Seite ist sehr sehr nah dran und
> drunter der Kühlkörper (ja der muss SEHR groß+Lüfter sein, selbst dann
> kann man ihn oft kaum anfassen).

Das kommt nur auf die Dimensionierung und die zu erreichende 
Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten des Peltiers an.. was das 
hier immer fuer pauschale Quark-Antworten ohne Begruendung sind?
Wundert mich eigentlich sehr in einem "semi-preofessionellem" 
Elektroniker-Forum...

Es geht hier nicht um -40 Grad Celsius..
Von 20 Grad auf 12-16 Grad Celsius sind maximal 8 Kelvin Differenz.
Wenn die Box einigermassen isoliert ist, sollte der Waermeeintrag ueber 
die gesamte Oberflaeche nicht all zu gross sein 
(http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeleitung#Fou...), so 
dass sich die gesamte abzufuehrende Leistung in Grenzen haelt.
Mit den schlechtesten Daten fuer EPS/XPS hier 
(http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmeleitf%C3%A4..., 
lambda = 0,05 W/(Km)), der Dicke und Innenflaeche so ner Box (d = 0,03 
m, A = 0,3 x 0,2 x 0,2 = 0.012 m2) komm ich uebern Daumen auf:
Q = lambda x A x deltaT / d = 1,6W an noetiger Kuehlleistung.

Der Wirkungsgrad von nem Peltier haengt davon ab, welche 
Temperaturdifferenz man aufrecht erhalten will.. ganz einfach, weil das 
Teil selbst nen thermischen Kurzschluss im Inneren aufweisst. Ueber sich 
selber fliesst jede Menge Waerme von der warmen zur kalten Seite ueber 
die Halbleiterelemente.. dh, je groesser die Temperaturdifferenz ist, um 
so groesser wird der 'Kurzschlusswaermestrom'.
Guckt man sich jetzt mal so ein Datenblatt von nem bekannten russischen 
Hersteller solcher Teile an (http://www.kryotherm.ru/?tid=55) kommt man 
(bei der gewuenschten Temperaturdifferenz von ca 10 K, FROST-71) auf 15W 
Kuehlleistung bei knapp 1A/3V .. 3W muessen da also zusaetzlich 
abgefuehrt werden. Da wir nur 1,6W Kuehlen wollen wirds eher noch 
weniger.. kann man ruhig mit der Haelfte rechnen.

Wenn man nun vom schlimmsten Fall ausgeht und alle Werte verdoppelt muss 
man mit ner Gesamtleistung von ca (1,6W + 1,5W)x2 .. rund 6W rechnen, 
die per KK abzufuehren sind.
Da haben manche DVB-C Receiver mehr Standby-Leistung. Kann mich 
allerdings nicht erinnern da schon mal nen Luefter dran gesehen zu haben 
oder dass die Teile ueber 50 Grad Celsius erreichen!


Was mir grad noch auffaelt - der Taupunkt 
(http://de.wikipedia.org/wiki/Taupunkt).
Da die Tierchen wohl kaum die Atmung einstellen, wird man wohl nen 
Luftaustausch mit der Umgebung brauchen..
Bei 20 Grad Celsius Lufttemperatur und 60% rel Luftfeuchte liegt der bei 
ca 12 Grad Celsius.. dh, im Inneren der Box koennte sich Kondenswasser 
bilden. Nun weiss ich nicht wie das mit Silica-Gel ist 
(Ausduenstungen?).. aber das waere meine erste Idee.
Die naechste waere ne Kuehlfalle.. dh, nen Punkt in der Box der noch 
kaelter als 12 Grad Celsius ist und der ne Moeglichkeit hat, dass sich 
bildendes Kondenswasser abgeleitet werden kann.

Autor: Chilli (Gast)
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mitlerweile haben wir einen kleinen erfolg gehabt. wir haben eine 
auto-kühlbox auseinandergenommen und den deckel auf eine styroporbox 
gesetzt. so schaffen wir zumindest 16 grad. wenn die raumtemperatur 
runter geht dann geht da bestimmt auch noch mehr.
der lüfter von dem teil sitzt außen so das innen in der box kein zug 
entsteht. wir müssen nur noch sehen das wir den lüfter irgendwie seperat 
anbringen da der ordentlich vibrationen in die box überträgt. aber das 
wird nun kein problem mehr sein.

vielen dank für eure hilfe!!

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