Hallo zusammen, Ich finde diese Geräte, wo man oben Holz rein steckt, es anzündet und man Strom bekommt, einfach genial. Die Dinger sind bloß etwas teuer. Ich hab mich jetzt mal etwas informiert, der Strom wird also mit Thermoelementen erzeugt, richtig? Die Hitze erwärmt das element, das wiederum Strom liefert. Zu dem Thermoelement noch ein 5V Regler, der konstant 0,5 Ampere liefert. Die Leistung würde mir locker reichen. Ich würde das gerne nachbauen. Wie funktioniert das genau? Was brauch ich noch und was ist entscheidend? Vielen dank! Gruß Max
5V, 2,5W mit einem thermoelement halte ich für unmöglich - die thermospannung bewegt sich normalerweise im µV-bereich. ich habe zwar keine ahnung von welchen geräten du redest, aber da wird sicher ein anderes prinzip verwendet als ein thermoelement (evtl. wärmetauscher oder sowas)
Hast du mal einen Link zu diesen Geräten?
Gast
#3382194
Zur Info... http://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelement#Thermoelektrischer_Generator Ich wäre etwas vorsichtig mit dem Begriff "unmöglich" :-)
Sowas hier? http://www.gizmodo.de/2013/04/26/test-biolite-campstove-macht-aus-feuer-strom-fur-eure-gadgets.html
> 5V, 2,5W mit einem thermoelement halte ich für unmöglich - die > thermospannung bewegt sich normalerweise im µV-bereich. Deswegen werden die in Serien geschaltet. In englisch nennt man das Thermocoupler. Das princip ist einfach, man brauch 'nur' 2 verschiedene materialen zB Kupfer und Kupfer-Nickel legierung. Das gleiche princip wird (wuerde?) auch benutzt in kombination mit nuclaires Material http://en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator Patrick
@martin kreiner: Ja, das Teil meine ich! Auf der Seite steht ja Thermoelement
Daniel F. schrieb: > 5V, 2,5W mit einem thermoelement halte ich für unmöglich Das hättest du vllt. sagen können, bevor sie die Voyager Sonden damit ausgerüstet haben - da kommt die Wärme zwar aus nuklearem Zerfall, aber das Prinzip ist das gleiche. @TE: Das ganze nennt sich 'Seebeck Effekt'. Der Witz daran ist, das ein solches Element wirklich Strom und recht wenig Spannung liefert, es aber grundsätzlich eine Temperaturdifferenz braucht, um zu funktionieren. Die Konstruktion muss also viele Thermoelemente in Reihe schalten, die innen vom Kocher geheizt werden und aussen ihre Wärme loswerden können. https://de.wikipedia.org/wiki/Thermoelektrizit%C3%A4t Peltier Elemente sind übrigens nur eine etwas andere Verpackung, damit geht das genauso.
hier für jede Leistungsklasse http://thermalforce.de/de/product/module/index.php?uid=3bc755d5fe788b3d060af31537002ea0&ref=
Wenn du die Dinger kaufen willst such nach Thermogenerator. http://www.thermalforce.de/ Da habe ich schon ein paar bestellt. Generell: Je höher deine Temperaturdifferenz, um so höher die Ausgangsspannung der Generatoren. Wenn du mit Feuer und nem halbwegs vernünfigtem Kühlkörper hantierst sollte da aus einem Generator schon ordentlich Spannung rauskommen. Wie du auf die 5V/2,5W kommst würde ich eher experimentell ermitteln, also wieviele in Reihe bzw. Parallel. Auch wichtig: Die Dinger sind fast alle gelötet, haben also eine Maximaltemperatur die nicht überschritten werden darf.
Ok, super. Danke! Also; Ich nehme jetzt so ein Element nehme, bspw. TEG071-150-22 auf der Seite: http://www.thermalforce.de/de/product/thermogenerator/index.php?uid=9662db89e38ad478b08802fb34dc9173&ref= Dann kommt drum herum ein Behälter aus Stahl wo das Feuer brennen soll. Mit einem Thermogenerator würde ich bei 2,8V liegen. 2 davon wären 5,6 Volt, das passt doch. Mit Peltier-Elementen geht das auch? Das ist doch eher anders herum: Strom rein, eine warme Seite und eine kalte Seite, wenn man die kalte Seite auf etwas heißes legt dann kühlt das Element wie sau, ohne das Heiße klappt es nicht. Oder wie meintest du das? Danke!
Mann kann jedes Peltierelement auch als Generator benutzen (und umgekehrt). Sind gleich aufgebaut, nur (wer weiss obs was bringt) für den jeweiligen Verwendungszweck optimiert. Du nimmst aber eine Temperaturdifferenz von 100K an, die wird schwer zu halten sein. Thermogeneratoren sind sehr gute Wärmeleiter! Auf die kalte Seite muss auf jeden Fall ein Kühlkörper, bei der Leistung wird passiv ziemlich groß. Schau dir das hier mal an: http://www.thermalforce.de/de/download/m301.pdf Da wird sogar aktiv gekühlt, Heizleistung 400W, elektrische Leistung 2W-3W. Ist für Gasbrenner gedacht. "Die Temperatur an der Wärmeaufnahmefläche sollte 230 °C nicht überschreiten." Und die warme Seite des Thermogenerators muss noch kälter sein. Beim TEG071... zB maximal 150°. Das ist wahrscheinlich bei allen von Thermalforce so, zumindest bei denen die gleich aufgebaut sind.
Find ich jetzt nicht sooo teuer: http://www.biolitestove.com/campstove/camp-overview/features/
Dr. Schäfer schrieb: > Mann kann jedes Peltierelement auch als Generator benutzen (und > umgekehrt). DAs sind Halbleiter-Bauelemente - damit sollte man besser nicht kokeln...
Dr. Schäfer schrieb: > > Schau dir das hier mal an: > http://www.thermalforce.de/de/download/m301.pdf > Da wird sogar aktiv gekühlt, Heizleistung 400W, elektrische Leistung > 2W-3W. Hmmm, da muss man also sehr viel verheizen, um ein kleines bisschen Strom zu generieren?
Gast
#3382702
Ich wollte sowas mal bauen, um die Abwärme vom Heizkessel (Abgastemperatur um die 170°C) zu nutzen. Allerdings spricht da der hohe Preis der Thermoelemente dagegen - und dass sie wahrscheinlich mit der Temperatur nicht klarkommen werden. Ansonsten, wenn Du es ausprobieren willst, findest Du Thermoelemente, kleine Lüfter und Kühlkörper bei Pollin, vielleicht sogar ein passendes Gefäß als Ofen. Geh einfach davon aus, dass Dir erstmal was abkokeln wird, bis Du rausgefunden hast, was für Teile gut gehen. Ich würde mal schätzen, wenn der Lüfter die Luft am Kühlkörper auf der Kaltseite der TE entlangzieht und dann schon vorgewärmt einbläst, ist das sicher förderlich.
Ich halte das vorhaben durchaus für möglich, allerdings kann ich mir nicht vorstellen, dass du unter die 130USD kommst, vor allem noch für Gehäuse etc. das muss ja auch ziemlich Hitzebeständig sein. Gruss
>um die Abwärme vom Heizkessel (Abgastemperatur um die 170°C) zu nutzen
Schmeiss den Schrott in die Tonne und spare massenhaft Oel. Eine moderne
Heizung laeuft mit 80-100Grad Abgastemperatur. Das sind dann sicher 10%
mehr Wirkungsgard, macht Hunderte von Litern Oel pro Jahr.
Hallo zusammen, mit diesem Vorhaben bist du in guter Gesellschaft. Den Effekt hat wie gesagt Herr Seebeck 1821 entdeckt, konnte ihn aber noch nicht richtig deuten. Georg Simon Ohm hat ihn für die Entedeckung des nach ihm benannten ohmschen Gesetzes genutz, da die damit realisierte Spannungsquelle eine vergleichsweise stabile und bealstbare Spannung lieferte. Ein Thermoelement vom Typ K gibt bei 1K Temperaturdifferenz 40µV ab. Bei 200°C Differenze bekommst du immerhin pro Thermoelement 8mV. Der Innenwiderstand liegt dabei im Ohm Bereich. Allerdings ist der Wirkungsgrad der ganzen Anordnung sehr gering, da nur ein geringer Teil der Wärmenergie an das Thermoelement übergeht. Deine Abgastemperatur ist hinter dem Thermolement ja nur unwesentlicht geringer. Es gab da sogar mal ein Radio, welches mit solch einem Seebeckgenerator an einer Lampe das Radio versorgte. http://www.buch-der-synergie.de/c_neu_html/c_05_03_waermeenergie_3.htm (Im ersten Drittel ist das Radio zu finden) MfG
http://www.radiomuseum.org/r/grundig_thermogenerator.html In der Sowjetunion gab es ein ähnliches Gerät. Damit konnte man ein Transistorradio versorgen.
Super, danke! Vielen vielen Dank! Ich wollte noch einmal auf die peltier-Elemente zurück kommen, davon hab ich nämlich genug zu Hause herum fliegen. Geht das auch? Welche Seite müsste denn dann erhitzt werden. Die warme, oder ? :-) Die Kalte wird dann gekühlt...
> Welche Seite müsste denn dann erhitzt werden
Geht beides. Einmal bekommt man + - spannung heraus, andermal bekommen
man - + heraus.
Max N. schrieb: > Geht das auch? Welche Seite müsste denn dann erhitzt werden. Die warme, > oder ? :-) Probiers doch aus - wenn du da im Rahmen der zulässigen Temperaturen bleibst und ein Voltmeter anklemmst, bist du schnell im Bilde.
Uhu Uhuhu schrieb: > DAs sind Halbleiter-Bauelemente - damit sollte man besser nicht > kokeln... Wieso denn nicht? ;-) Ne, um die teuren Thermogeneratoren wärs dann doch etwas schade. Ich würde auch eher mit was billigerem rumexperimentieren. Dirk S. schrieb: > Hmmm, da muss man also sehr viel verheizen, um ein kleines bisschen > Strom zu generieren? Ja, leider. Je nach Temperaturdifferenz ist der Wirkungsgrad schon vom prinzip her niedrig, meist wenige Prozent. (http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Wirkungsgrad) Dazu kommt dann noch der Innenwiderstand und die DC/DC Verluste. Max N. schrieb: > Geht das auch? Welche Seite müsste denn dann erhitzt werden. Die warme, > oder ? :-) > > Die Kalte wird dann gekühlt... Ja, prinzipiell gehts aber auch anders rum, dann ist halt die Ausgangsspannung auch anders rum gepolt. Auf jeden Fall dürfte die Ausgangsspannung bei Peltierelementen niedriger sein als die von Thermogeneratoren, da die Dinger eben nicht für den Generatorbetrieb optimiert wurden.
Dr. Schäfer schrieb: >> Die Kalte wird dann gekühlt... > > Ja, prinzipiell gehts aber auch anders rum, dann ist halt die > Ausgangsspannung auch anders rum gepolt. .....und wenn du das Feuer schnell hin- und herbewegst, hast du sogar Wechselstrom. duck und weg
Siebzehn mal Fuenfzehn schrieb: > Schmeiss den Schrott in die Tonne und spare massenhaft Oel. Eine moderne > Heizung laeuft mit 80-100Grad Abgastemperatur. Das sind dann sicher 10% > mehr Wirkungsgard, macht Hunderte von Litern Oel pro Jahr. Wenn er Pech hat, dann muss er dafür aber nicht nur die Heizanlage, sondern auch den Schornstein umbauen.
Dr. Schäfer schrieb: > Ja, leider. Je nach Temperaturdifferenz ist der Wirkungsgrad schon vom > prinzip her niedrig, meist wenige Prozent. > (http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Wirkungsgrad) Dazu kommt dann noch > der Innenwiderstand und die DC/DC Verluste. Lieber Herr Doktor, der Carnot-Wirkungsgrad bezieht sich auf Wärmekraftmaschinen und hat mit Elektrizität nix zu tun...
Ist vom Wirkungsgrad her ein Stirling-Motor nicht sinnvoller?
Digi Spark schrieb: > Ist vom Wirkungsgrad her ein Stirling-Motor nicht sinnvoller? Bei höheren Temperaturdifferenzen ja, ist halt auch aufwändiger. ernst oellers schrieb: > Lieber Herr Doktor, der Carnot-Wirkungsgrad bezieht sich auf > Wärmekraftmaschinen und hat mit Elektrizität nix zu tun... Lieber Herr Oellers, dann lesen Sie doch mal bitte zB http://duepublico.uni-duisburg-essen.de/servlets/DerivateServlet/Derivate-28793/Ulland_Diss.pdf Kapitel 2.4.2: (nicht von mir...) "Der Thermogenerator als Wärmekraftmaschine" Oder die Angegebenen Quellen zB [39] D. Agrawal and V. Menon, “The thermoelectric Generator as an Endoreversible Carnot Engine,” J.Phys.D: Appl.Phys., vol. 30, pp. 357–359, 1997. Wikipedia lesen kann ich auch...
Alle Preise auf Anfrage. Klasse. Damit man auch ja nicht nachrechnen kann, daß sich die Dinger niemals amortisieren.
Wieso, Preise gibts doch, können halt schwanken: http://thermalforce.de/de/product/thermogenerator/price_list_TEG.pdf Amortisieren werden sich die Dinger auf eine normale Art und Weise eh nie. Also im direkten Vergleich mit ner Batterie oder einem Netzteil. Lohnen tut sich das nur wenn zB ein Batteriewechsel wegen Anfahrt und Arbeitszeit sehr teuer ist (mal so als Beispiel).
Dr. Schäfer schrieb: > Lieber Herr Oellers, dann lesen Sie doch mal bitte zB > http://duepublico.uni-duisburg-essen.de/servlets/DerivateServlet/Derivate-28793/Ulland_Diss.pdf > Kapitel 2.4.2: (nicht von mir...) > "Der Thermogenerator als Wärmekraftmaschine" OK. Die Definition für den Carnot'schen Wirkungsrad bezieht sich auf Wärmekraftmaschinen und meint den Grad der Umwandlung von thermischer in mechanische Energie unter der Annahme eines idealen, nicht verlustbehafteten Prozesses. Reale Prozesse sind dagegen verlustbehaftet und erreichen regelmaessig niedrigere Wirkungsgrade. Jetzt kann man das Konzept auch auf andere Energieumwandlungsprozesse anwenden, z.B. thermoelektrische Prozesse. Auch die haben Verluste und einen Wirkungsgrad, der mit abnehmenden Verlusten einem Grenzwert zustrebt. Diesen Grenzwert nach Herrn Carnot zu benennen, der mit Elektrizität nichts zu tun hatte, empfinde ich als - na ja - schrullig. Obwohl: Leistung in PS zu messen ist auch schrullig. Übrigens, ich habe in der Ulland Diss. ein wenig gestöbert. Wenn ich Gleichung 2.28 hernehme und lambda1 = lambda2 setze und sigma1 = sigma2 setze, dann erhalte ich Z=(deltaalpha)quadrat*sigma/4*lambda (und nicht Gleichung 2.29). Ulland schreibt (implizit) sogar, dass man alpha1 gleich alpha2 setzen solle um Gleichung 2.29 zu erhalten, bei mir kommt dann allerdings 0 (Null) heraus. Ich glaube er meinte das nicht so. Und ich will auch nicht alles nachrechnen.
Matthias Sch. schrieb: >> 5V, 2,5W mit einem thermoelement halte ich für unmöglich > > Das hättest du vllt. sagen können, bevor sie die Voyager Sonden damit > ausgerüstet haben Daniel hat naürlich recht, das i s t unmöglich. Mit Tausend in Reihe geschalteten Thermoelementen geht das natürlich schon. :-) Ob das ökologisch sinnvoll ist, ist eine andere Frage. Wenn man die Kosten eines solchen Generators mit denen einer Dienstreise zur Voyagersonde zwecks Batteriewechsel vergleicht, sind sicherlich auch diese Kosten vertretbar. :-) Gruss Harald
Gast
#3384271
Siebzehn mal Fuenfzehn schrieb: > Schmeiss den Schrott in die Tonne und spare massenhaft Oel. Eine moderne > Heizung laeuft mit 80-100Grad Abgastemperatur. Da würde sich mein Kessel, mein Schornstein und meine Nachbarschaft aber bedanken, wenn ich den Holzvergaser nur mit 100°C Abgastemperatur fahre. Der HV erzeugt nunmal prinzipiell mehr Wasserdampf, und der soll nicht unbedingt im Schornstein kondensieren. Das Problem ist eher: Bei Stromausfall läßt sich der HV nicht so einfach abschalten wie eine Gasheizung, und muss die Wärme irgendwie wegbekommen. Dafür gibt es zwar Sicherheitseinrichtungen und konstruktive Möglichkeiten (Schwerkraftumwälzung), aber eine autarkte Versorgung würde nicht schaden. Also entweder eine USV, die etwa 200W für die Pumpen liefern müsste, oder der HV erzeugt seinen Strom selber. Also ein Stirlingmotor oder besagte Peltiers...
Gast
#3384283
>> http://www.radiomuseum.org/r/grundig_thermogenerator.html
0.6l Benzin in 6 Stunden => 100ml/h => etwa 75g/h => bei 11kWh/kg also
etwa 800W, für 3W elektrische Leistung.
Das ist dann Energieeffizienzklasse XY, oder?
Nö, das ist Z--
Einhart Pape schrieb: > Nö, das ist Z-- Was kommt nach Z?
Harald Wilhelms schrieb: > Was kommt nach Z? Was kommt vor A? Nach Z kommt Z mit n Minuszeichen (n gegen unendlich)
Dr. Schäfer schrieb: > Dirk S. schrieb: >> Hmmm, da muss man also sehr viel verheizen, um ein kleines bisschen >> Strom zu generieren? > > Ja, leider. Je nach Temperaturdifferenz ist der Wirkungsgrad schon vom > prinzip her niedrig, meist wenige Prozent. > (http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Wirkungsgrad) Dazu kommt dann noch > der Innenwiderstand und die DC/DC Verluste. Vielen Dank für den Link Dr. Schäfer, sobald ich mehr Zeit habe werde ich mich in die Materie einlesen. Das ganze mag nicht viel Strom erzeugen, hört sich aber sehr interessant an.
Dirk S. schrieb: > Vielen Dank für den Link Dr. Schäfer, sobald ich mehr Zeit habe werde > ich mich in die Materie einlesen. Das ganze mag nicht viel Strom > erzeugen, hört sich aber sehr interessant an. Gerne, es gibt ja durchaus manche Anwendungen wo es wirklich sinnvoll ist und sich sogar wirtschaftlich rentiert. Die sind aber sehr rar gesät... ernst oellers schrieb: > Diesen Grenzwert nach Herrn Carnot zu benennen, der mit > Elektrizität nichts zu tun hatte, empfinde ich als - na ja - schrullig. > Obwohl: Leistung in PS zu messen ist auch schrullig Ist schon was dran. Ich kenne den Herrn Carnot seit Anfang an auch im Zusammenhang mit Thermogeneratoren, deswegen kam es mir nie so komisch vor.
Dr. Schäfer schrieb: > Dirk S. schrieb: >> Vielen Dank für den Link Dr. Schäfer, sobald ich mehr Zeit habe werde >> ich mich in die Materie einlesen. Das ganze mag nicht viel Strom >> erzeugen, hört sich aber sehr interessant an. > > Gerne, es gibt ja durchaus manche Anwendungen wo es wirklich sinnvoll > ist und sich sogar wirtschaftlich rentiert. Die sind aber sehr rar > gesät... Kannst du da paar Beispiele nennen?
Radioisotopengeneratoren (RTGs) z.B. zum Betrieb von abgelegenen Leuchttürmen und Funkrelais, Satelliten und Raumsonden, in neuester Zeit von Marsrovern.
Dr. Schäfer schrieb: > Ist schon was dran. Ich kenne den Herrn Carnot seit Anfang an auch im > Zusammenhang mit Thermogeneratoren, deswegen kam es mir nie so komisch > vor. Eine kritische Auseinandersetzung mit etablierten Begriffen kann machmal auch von Vorteil sein: http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/altlast/3.pdf
magic smoke schrieb: > Radioisotopengeneratoren (RTGs) z.B. zum Betrieb von abgelegenen > Leuchttürmen und Funkrelais, Satelliten und Raumsonden, in neuester Zeit > von Marsrovern. Das ist einleuchtend, ich dachte da aber eher an Beispiele wo man diese Art von Stromerzeugung im Haushalt einsetzen könnte. Gibt es überhaupt welche?
Ist mir nicht bekannt und würde auch nur funktionieren wenn Du einen Holzofen hast oder so. Verschiedene Autohersteller überlegen, ob sie dieses Konzept zur Abwärmenutzung ausprobieren. Allerdings wohl ziemlich erfolglos bzw. unwirtschaftlich.
Dirk S. schrieb: > wo man diese Art von Stromerzeugung im Haushalt einsetzen könnte. Viele Gasgeräte nutzen Thermoelemente für die Sicherheitsabschaltung für den Fall, daß die Flamme erlischt: In die Flamme ragt ein Thermoelement, das den Haltestrom für ein aktiv öffnendes Gasventil erzeugt.
Interessante Idee, aber da find ich den üblichen Ionisierungs-Sensor doch deutlich besser.
Das Prinzip ist uralt, braucht keine externe Stromversorgung, keine Elektronik und wurde außer in Gasherden, die noch immer so funktionieren, in allen Gasgeräten mit Zündflamme verbaut - es ist also millionenfach bewährt.
Dirk S. schrieb: > Kannst du da paar Beispiele nennen? Von fertigen Produkten? Schwierig... :-D Wie Uhu schon geschrieben hat die Gasventile, es gab auch mal eine Armbanduhr von Seiko die so betrieben wurde: http://www.roachman.com/thermic/ Die meisten Ideen zur Anwendung kenne ich aus dem Bereich Gebäudeautomatisierung oder Maschinenüberwachung. Also alles wo nur kleine Sensoren (klein im Sinne vom Stromverbrauch) versorgt werden müssen und Kabel verlegen aus Kostengründen keine Option ist. Der Batteriewechsel von zig Sensoren würde hohe Wartungskosten verursachen. Deswegen sieht man Energy Harvesting auch kaum im Consumer-Bereich. Der Endkunde tauscht die Batterie, sieht nur den höheren Kaufpreis bei einer Lösung ohne Batterie... Ab gesehen davon, ist mir keine Firma bekannt die Energy Harvesting Produkte herstellt und Gewinn macht. Die haben eigentlich alle nur Risikokapital.
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