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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Peltierelement - Temperaturregelung


Autor: Andreas H. (Gast)
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Hi Gemeinde,

ich möchte eine kleine "Klima"-Box zur Verdeutlichung der 
Regelungstechnik betreiben.
Jetzt ist die Box schon aufgebaut (bei Bedarf hab ich auch Fotos), aus 
Bastlerglas, mit Silikon abgedichtet. Oben und unten jeweils ein 40*40mm 
Peltierelement eingesetzt (die Scheiben und das Peltier sind jeweils 4mm 
dick).
Funktion: Unten soll ein Element heizen; oben das Element kühlen.

Jetzt hatte ich das mal angeschlossen bei ca. 12V und 3A für ein 
Element. Doch die Wärmeausbeute war vernichtend...
Natürlich habe ich auf beide Seiten des Peltier einen grossflächigen, 
flachen Kühlkörper draufgesetzt - und die Boxaussenseite des Elementes 
mit einem großen Lüfter gekühlt und die Innenseite mit einem kleinen 
Lüfter, da es einen richtigen Rippenkühler hat.

Allerdings habe ich den Eindruck, die Wärme kommt nicht von dem 
Rippenkühlkörper so richtig weg. Innen dann einen großen Lüfter 
draufzusetzten - hilft das noch was oder liegt da ein entscheidender 
Denkfehler vor ?

Box: ca. 250mm*215mm*170mm (L*B*H)

Danke schonmal!

Autor: Klaus Falser (kfalser)
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1) Peltier-Elemente haben bekanntermaßen einen schlechten Wirkungsgrad.
2) Ein Peltier-Element ist einen Art Wärmepumpe mit 2 Seiten, welche 
Seite gekühlt und welche damit erwärmt wird, hängt von der Polatität ab. 
Hast Du die Elemente richtig angeschlossen?
3) Ein Peltier-Element zum Heizen einzusetzen ist ein (teurer) Blödsinn.
4) Wie sind die Peltiel-Elemente auf der Box montiert? Außen am Glas 
oder in das Glas eingesetzt? Außen am Glas ist schlecht.+
5) Schau dir Dir Datenblätter des Peltier-Elements an. Das 
Peltier-Element erzeugt bei einem gegebenen Strom einen bestimmte 
Temparturdifferernz. Wenn Du die Temperatur der warmen Seite 
(Kühlkörper) misst, dann kannst Du die Temperatur auf der Kaltseite 
ausrechnen. Je besser Du die warme Seite kühlst, umso kälter wird die 
kalte Seite.

Gruß
Klaus

Autor: Andreas H. (Gast)
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Ja mit dem Wirkungsgrad ist bekannt - aber ein einigermassen billiges 
System um gleichzeitig heizen und kühlen zu können.

Polarität ist beachtet - beim kühlen war noch weniger ein Temp.wechsel 
zu beobachten.

Die Elemente sind in das Glas eingelassen - also genau die Fläche für 
das Peltier ausgeschnitten und per Wärmeleitpaste an die Kühlkörper 
angebunden.

Das Problem ist allerdings, die Wärme an dem Kühlkörper (Innen der Box 
beim heizen) ist beachtlich - leider bekomme ich die nicht so richtig 
als Umluft ? Der Lüfter innen, welchen ich zur Wärmeumwälzung und 
~abfuhr verwende - kühlt der die Luft gleich wieder ab - hat also keinen 
Sinn ?

Autor: Dirk (Gast)
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Aufgrund des schlechten Wirkungsgrades kannst Du natürlich niemals die 
Abwärme eines gleich großen Elements abführen! Dein kühlendes Element 
muss also viel größer sein oder das Heizende nur mit minimaler Leistung 
betrieben werden...

Ansonsten kann ich nur Klaus Recht geben, heizen mit einem Peltier ist 
Blödsinn. Wie wäre es mit einem einfachen (Hochlast)-Widerstand???

Autor: Klostein (Gast)
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>Ansonsten kann ich nur Klaus Recht geben, heizen mit einem Peltier ist
>Blödsinn. Wie wäre es mit einem einfachen (Hochlast)-Widerstand???

Genau, und dass zweite Element auch zum Kühlen nehmen. Mach doch mal ein 
Foto.

Autor: Lothar (Gast)
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Die Erfahrung mit dem schlechten Wirkungsgrad habe ich auch schon 
gemacht. Hablwegs zufrieden war ich, als ich einen CPU-Kühler mit Lüfter 
zur Wärmeabfuhr benutzt habe. Wenn ich richtig informiert bin sollte das 
gleiche Element auch zum Heizen gehen, wenn Du die Stromrichtung 
umkehrst. Dann könnten in Deinem Falle beide heizen oder kühlen.
Gruß Lothar

Autor: Andreas H. (Gast)
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Hmm, Foto geht erst heut Abend...

D.h. also, wenn ich kühlen möchte, dann muss ich aussen ordentlich die 
Wärme wegbringen. Innen aber benötige ich keinen Lüfter, um die Kälte 
vom Kühlkörper wegzubekommen ?
Gibt das allgemein nicht einen Hitzestau dann ?

Somit wären also die Peltierelemente nur zum kühlen gut (zumindest 
Preis/Leistung) - heizen sehr ineffektiv ?

Autor: Klaus Falser (kfalser)
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Ich möchte wirklich wissen, was Du mit Deiner Box vorhast.
Unten wärmen, oben kühlen -> OK, dann hat man eine Temperaturgefälle in 
der Box.
Wenn Du innendrinnen aber noch einen Lüfter hast, dann wird die ganze 
Luft durcheinandergewirbelt -> Temperaturgefälle ade.
Was soll das ganze dann überhaupt?

Autor: Andreas H. (Gast)
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Ja Nein...nix mit verwirbeln. Ist einfach nur entweder kühlen oder 
heizen. In der ersten Planung war es so gedacht, dass das untere Element 
nur heizt (Warme Luft nach oben steigt) und das obere nur kühlt - und 
jeweils nur ein Element, also nicht zugleich heizen und kühlen. Ist eine 
Regelungsbox für Temperatur...
Natürlich kann man nette Sachen wie Wärmeprofile machen - aber ich will 
erstmal ca. +50°C und ca. -20°C oder so erzeugen - je nach Dämmungsgrad.

Autor: rene (Gast)
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@Andreas,
zumindest die passive Seite des Peltier muss genuegend gross sein. Wenn 
ich ein Peltier laufen lasse, hab ich auf der passiven Seite ein 
Riesending, zB 120 x 12 x 300mm Kupfer. Die passive Seite ist die andere 
seite, die Du eigentlich nicht brauchst. Beim Kuehlen die heisse Seite. 
Und, ja gegen Luft benoetigt man einen Luefter.

http://www.ibrtses.com/electronics/cooling.html


r

Autor: Jodel (Gast)
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Meine Kühlbox hat die heisse Seite des Peltiers oben im Deckel und einen 
ordentlichen Ventilator.

Autor: Andreas H. (Gast)
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Aha - also "fällt" die kalte Luft nicht ausreichend gut vom Kühlkörper 
ab. Gut, und heizen aber macht keinen Sinn per Peltier ?

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