Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Peltier Element Spannung


von Dominik H. (super_flummy)


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Hallo,

möchte mir eine Kühlung mit Peltierelement bastel.
Habe hier ein 15,4V / 6A Peltier.

Kann mir hierzu einer ein gutes günstiges Netzteil / Trafo sagen?
Hab im Netz schon lange gesucht, aber bin mir nicht ganz sicher welches 
geeignet dafür ist.

Vielen Dank schon mal
Dominik

von mhh (Gast)


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Dominik H. schrieb:
> möchte mir eine Kühlung mit Peltierelement bastel.
> Habe hier ein 15,4V / 6A Peltier.

Fein.

Kühlkörper brauchst Du ja so oder so. Also Lüfter ran, Peltier weg - 
viel effektiver.

von Hubu (Gast)


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Kühlung welcher Art bzw. wofür?

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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> Kühlung welcher Art bzw. wofür?

na wenn du 75 W elektrische Leistung mit einem Peltier-Element verheizt, 
dann hast du auf der Einen Seite eines Bierdeckels "ordentlich kalt", 
und auf der anderen Seite "ziemlich heiß". Nur mit Konvektion wirst du 
diese Wärme nicht abgeführt bekommen. Ansonsten heizt die heiße Seite 
die kalte Seite wieder auf ...

> Also Lüfter ran, Peltier weg - viel effektiver.

naja, wenn ich eine Bierflasche mit einem 75 Wart Lüfter anpuste, dann 
kühlt das nicht unbedingt in gewünschter Weise ...

von mhh (Gast)


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Wegstaben Verbuchsler schrieb:
> naja, wenn ich eine Bierflasche mit einem 75 Wart Lüfter anpuste, dann
> kühlt das nicht unbedingt in gewünschter Weise ...

Von Bierkühlung schrieb er nichts. Hätte er ein paar davon getrunken, 
wäre im die Kühlung egal.  :)

Bei einem 15,4 V Peltier dürfte die Steckdose im Auto als 
Versorgungsanschluß angedacht sein.

von Sam .. (sam1994)


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von Dominik H. (super_flummy)


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Zum vorhaben.

Die Kühlung soll für einen 42 HE Serverschrank sein.
Alles wird in einem 4 He Gehäuse verbaut werden. Die wärme des Peltieres 
wird Mittels Wasserkühlung abgeführt- Wärmetauscher = Radiator und an 
die Kalte Seite kommt ein großer CPU Kühler dran. Linke 
Serverschrankseite warme Luft, Rechte Serverschrankseite  kalte Luft, so 
das eine Zirkulation entsteht. Der Radiator wird an der Warmluft Seite 
angebracht so das die warme Serverschrank/ Radiatorluft beseitigt wird. 
So fern ich mir das vorstelle und in die Realität umsetzen kann ist es 
wohl eine Billige und effiziente Lösung.

Und dazu brauche ich jetzt noch eine passende Spannungsquelle.

Edit:
Zimmertemperatur ist ca: 24 Grad. Ich möchte in Schrank eine Temp von ca 
18-20 Grad erreichen.

von Anja (Gast)


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Dominik H. schrieb:
> Zimmertemperatur ist ca: 24 Grad. Ich möchte in Schrank eine Temp von ca
> 18-20 Grad erreichen.

Da wird ein einziges Peltier-Element mit 70W (effektive Pumpleistung ca 
10 bis maximal 20W) bei weitem nicht reichen.

Gruß Anja

von Dominik H. (super_flummy)


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Anja schrieb:
> Dominik H. schrieb:
>> Zimmertemperatur ist ca: 24 Grad. Ich möchte in Schrank eine Temp von ca
>> 18-20 Grad erreichen.
>
> Da wird ein einziges Peltier-Element mit 70W (effektive Pumpleistung ca
> 10 bis maximal 20W) bei weitem nicht reichen.
>
> Gruß Anja

An wie viele denkst du? zwei sind bis jetzt eingeplant.

von Pegel (Gast)


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Samuel K. schrieb:
> ODer ein PC-Netzteil deiner Wahl. Bei Pollin gibts das fpür 6€:

Ist der Innenwiderstand konstant bei den Dinger?
Dann macht es nämlich einen großen Unterschied ob 15,4 oder 12V!
Bei 15,4V wären es nämlich dann 92W und bei 12V nur noch 56W.

Grüße

von Michael H. (michael_h45)


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lol... da wird das nächste perpetuum mobile erfunden

von andenkopfgreif (Gast)


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Naja, ich würde eine gute Lüftung vorsehen 24°C ist doch top.
Wer da noch eine zusätzliche Wärmequellen in Form von Netzteil und 
Peltier Element einbaut ist selbst dran schuld.

Du musst ja die Kosten mal bedenken: 70W Peltier + 30 Watt Netzteil 
Verluste, macht bei einem Strompreis von 0,21€ ca. 180€ Stromkosten im 
Jahr.

von Dominik H. (super_flummy)


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Pegel schrieb:
> Samuel K. schrieb:
>> ODer ein PC-Netzteil deiner Wahl. Bei Pollin gibts das fpür 6€:
>
> Ist der Innenwiderstand konstant bei den Dinger?
> Dann macht es nämlich einen großen Unterschied ob 15,4 oder 12V!
> Bei 15,4V wären es nämlich dann 92W und bei 12V nur noch 56W.
>
> Grüße

Gute frage. Eines hatte ich noch zu haus TEC1-12708
Das andere ist dieses hier:
http://cgi.ebay.de/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=270763015036&ssPageName=STRK:MEWNX:IT#ht_1377wt_1163

von John B. (johnbauer)


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Dominik H. schrieb:
>> Da wird ein einziges Peltier-Element mit 70W (effektive Pumpleistung ca
>> 10 bis maximal 20W) bei weitem nicht reichen.
>>
>> Gruß Anja
>
> An wie viele denkst du? zwei sind bis jetzt eingeplant.

Das kannst Du selber ausrechnen.
Wenn eins maximal 20W kühlt, dann bauchst Du mindestens:
 Gesamtleistung Serverschrank / 20W

Und da Du noch unter die Umgebungstemperatur kühlen möchtest, musst Du 
die Wärme die von aussen in den Schrank eindringt mit ein paar 
zusätzlichen Elementen abführen.

Gruß
John

von MaWin (Gast)


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> Die Kühlung soll für einen 42 HE Serverschrank sein

Welchen Sinn macht da ein Peltier ?

Du bekommst ZUSÄTZLICH zur Serverwärme noch die 92.4 Watt pro Peltier 
dazu.

ENTWEDER du kühlst die einströmende Luft, mit einem externen 
Kompressorkühlung, also einer Klimaanlage, dann wird wenigstens nicht 
die Abwärme der Klimaanlage noch in den Server geblasen,

ODER du erhöhst einfach die Luftstömung um wenige Prozent, so daß die 
Wärme der ausgeblasenen Luft bei 24 Grad Zimmertemp genau so hoch ist 
wie derzeit bei 18 Grad Zimmertemp, das kommt dann nämlich zu 100% auf 
dasselbe hinaus.

Der Peltier ist die blödeste aller Lösungen.

von Dominik H. (super_flummy)


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Kompressor ist zwar die bessere Lösung, saugt aber viel Strom.

von andenkopfgreif (Gast)


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Dominik H. schrieb:
> Kompressor ist zwar die bessere Lösung, saugt aber viel Strom.

Und das Peltier Element nicht???

Vergleiche mal beide Technologien miteinander, dann wirst du sehr 
schnell zu einem anderen Schluss kommen. Eine Kompressor Variante ist um 
einiges effizienter als ein Peltier Lösung.

von Frostbeule (Gast)


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Wiviel Watt ziehen die Geräte im Serverschrank bei Höchstlast?

Wieviel Watt Kühlleistung hat das Peltier-Element? (Kühlleistung << U*I 
)  Wirkungsgrad ca. 0,4 ; bei 15,4*6*0,4 = ca. 40W Kühlleistung.
42 HE und nur ein 40W Verbraucher drinnen, klingt komisch.

Zusätzlich noch bitte den Wärmeeintrag durch die Schrankoberfläche 
beachten (Raumtemperatur > Kaltluft Schrank) Luftaustausch mit der 
Zimmerluft reduzieren. Leitungsdurchlässe und Türdichtungen sollen 
möglichst luftdicht ausgeführt werden.

Was passiert mit dem Kondenzwasser, das sich 1. auf dem Wärmetauscher 
des Peltier-Element und 2. an den kühleren Schrankwänden und den kühlen 
Oberflächen der Geräte bildet? (Gefriertruhe bildet innen auch Eis, 
obwohl sie eigentlich dicht ist.) Je undichter der Schrank desto mehr 
Kondenzwasser. Einmal öffnen und kompletter Luftaustausch + neue 
Feuchtigkeit.
Übrigens: wenn der Wärmetauscher unter 0°C hat, dann bildet sich Eis auf 
der Oberfläche. Gute Erfahrungen damit hat die Bahn bei ihren ICE-Zügen. 
Eis isoliert, dann ist keine Kühlleistung mehr vorhanden.... Das kann 
auch bei einem Verdampfer passieren.

Vorschlag: Schmeiss das P.Element raus. Kostet zuviel Energie, nimmt 
Platz weg und bringt unterm Strich gar nichts. Für das Geld kannst du 
die Schrankoberfläche wärmezudämmen.
In die 4 HE guten Wärmetauscher rein, ein paar kräftige Ventilatoren 
davor/dahinter (damit der Strömungswiderstand ausgeglichen wird) und mit 
möglichst kaltem Wasser im Gegenstromverfahren kühlen.
Entweder kaltes Grundwasser oder Wasserkreislauf mit durch Kältemaschine 
runtergekühltem Wasser.

Oder noch besser: Fertige Klimaanlage benutzen. Verdampfer in den 4 HE 
und den Rest ausserhalb des Raums (sonst heizt du den Raum zusätzlich 
auf). Bei Vereisung muss jedoch automatisch darauf reagiert werden.

Die "Kühlbox" ganz oben einbauen. Dann musst du nicht noch zusätzlich 
die kalte Luft nach oben pusten und die warme Luft nach unten.

Aufpassen, dass die kalte Luft sich nicht unbeabsichtigt mit der warmen 
Luft mischen kann. Nennt sich Strömungskurzschluss, dann können Bereiche 
evtl. nicht mehr ausreichend gekühlt werden.

Überprüfen ob die Luftmenge aureichend ist, um die Geräte zu kühlen 
(Luftmenge hängt vom Strömungsquerschnitt und -Geschwindigkeit ab, daher 
auch die Vorder- bzw Rückseite für die Luftströmung zur Verügung stellen 
(Kabelverlegung).

Schau dir mal die fertigen Lösungen der Rackhersteller an. Bieten evtl. 
einige Anregungen.

Viel Spass

von Dominik H. (super_flummy)


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@ Frostbeule

Vielen Dank für die vielen ( denke auch ) hilfreichen Tipps.

von Frostbeule (Gast)


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@ Dominik H.

Bitte, gern geschehen.
Das war ein komprimierter Auszug aus einer Serverraum-Umplanung mit 
Wärmeproblemen.

Nochwas, den Wirkungsgrad des P-Elements habe ich geschätzt (nach einem 
i-wo im I-net gefundenen Kurzdatenblatt) und ist natürlich ein 
Maximalwert.

Als Bonus noch ein schönes Bild.
P-Element läuft auf Vollast aber Kühlleistung = 0. So würde Dein 
P-Element auch nach kurzer Zeit aussehen bzw. der daran montierte 
Wärmetauscher (=Kühlkörper)
http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Peltierkunst.jpg&filetimestamp=20070905180011

von Thomas R. (Gast)



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Mein "Schrank" ist 4cm mal 4cm mal 4cm groß. Damit habe ich einen 
Temperaturbereich von -27°C bis +101°C.
Da macht eine Peltier-Kühlung/Heizung Sinn.
Viel grösser darf es nicht werden, sonst wird es Unsinn.

von W.S. (Gast)


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Einen Server-Schrank mit Peltierelementen kühlen wollen? Fang sowas bloß 
nicht an, es ist SINNLOS.

Mal zum Prinzip: Peltier-Elemente sind Wärmepumpen. Das heißt, sie 
können Wärme pumpen, etwa so, wie eine Kreiselpumpe Wasser pumpen kann. 
Bei der Kreiselpumpe weiß man, daß sie am meisten Wasser pumpen kann, 
wenn die Steighöhe gering ist, also die Pumpe nicht gegen einen großen 
Höhenunterschied ankämpfen muß. Ab einem bestimmten Höhenunterschied 
pumpt die Kreiselpumpe gar nicht mehr, das ist dann ihre maximale 
Förderhohe und die hängt davon ab, wie schnell man die Pumpe drehen 
läßt, also wie viel Leistung man zuführt.

Bei dem Peltier-Element ist das alles ganz genau so, bloß eben nicht mit 
Wasser, sondern mit Wärme. Bei einem ganz geringen Temperaturunterschied 
kann das Peltier am besten die Kalorien pumpen und dea wird immer 
weniger, wenn der Temperaturunterschied größer wird. Ab einem bestimmten 
Temperaturunterschied kann das Peltier dann gar nicht mehr pumpen, das 
ist sozusagen die maximale "Kalorien-Förderhöhe" des Peltiers.

Aber dazu kommen noch 2 andere Häßlichkeiten: So ein Peltier hat eine 
ziemliche Wärmeleitfähigkeit, wodurch ein Teil der gepumpten Wärme 
gleich wieder innerhalb des Peltiers zurückfließt (was wiederum abhängig 
ist von der Temperaturdifferenz) und es hat einen nennenswerten 
elektrischen Widerstand, an dem schlicht und einfach Wärme durch den 
Betriebsstrom entsteht.

Nochwas: Peltier-Elemente sind normalerweise mit Woods-Metall oder etwas 
ähnlichem gelötet und das führt dazu, daß sie auf ihrer warmen Seite 
höchstens 73..75 Grad vertragen. Wird es heißer, dann schmilzt das und 
das Peltier -Element ist KAPUTT.

Also: Versuche, dein Wärmeproblem durch schlichtes Ventilieren zu lösen. 
Eine Batterie von Lüftern ist allemal besser als jeder Versuch mit 
irgendwelchen Wärmepumpen usw.

W.S.

von Helmut S. (helmuts)


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Noch eine kleine Gemeinheit von Peltier-Elementen. Peltiers können 
leicht betauen.
Beispiel:
Lufttemperatur 25°C, 75% Luftfeuchtigkeit
Wenn die kalte Seite mehr als 5° unter 25°C ist, also <20°C, dann betaut 
die kalte Seite. Diese Nässe kann leicht zu Korrosion und weiteren 
Problemen führen.

von Michael H. (michael_h45)


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andenkopfgreif schrieb:
> Dominik H. schrieb:
>> Kompressor ist zwar die bessere Lösung, saugt aber viel Strom.
>
> Und das Peltier Element nicht???
>
> Vergleiche mal beide Technologien miteinander, dann wirst du sehr
> schnell zu einem anderen Schluss kommen. Eine Kompressor Variante ist um
> einiges effizienter als ein Peltier Lösung.

ein wirklich sinnvoller beitrag in diesem absolut schwachsinnigen 
unterfangen und siehe da... er wird völlig ignoriert.

echt lustig hier ^^

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