Hallo! Folgendes Problem: Ich verwende folgendes Peltier Element zum Kühlen eines Metallblocks. http://at.rs-online.com/web/p/peltiermodule/6935107/?searchTerm=peltier+100W&relevancy-data=636F3D3226696E3D4931384E44656661756C74266C753D6465266D6D3D6D61746368616C6C7061727469616C26706D3D5E5B5C707B4C7D5C707B4E647D5C707B5A737D2D2C2F255C2E5D2B2426706F3D3926736E3D592673743D4B4559574F52445F4D554C54495F414C5048415F4E554D455249432673633D592677633D4E4F4E45267573743D70656C74696572203130305726 ET-161-12-14-E Wenn man das Datenblatt öffnet und unter der angegebene Nummer schaut, sieht man folgendes: Imax = 5A Umax = 20V Zwischen Metallblock und kühler Seite des Peltiers befindet sich eine dünne Schicht Wärmeleitpaste, zwischen Kühlkörper und warmen Seite ebenfalls. Der Kühlkörper sieht so aus: https://www.google.at/search?q=k%C3%BChlk%C3%B6rper&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=FYyDU_qaNaes7Qak-4DQAg&sqi=2&ved=0CEMQsAQ&biw=1670&bih=750#facrc=_&imgdii=_&imgrc=OJt_BdzPnS4HfM%253A%3B6OrdfTQrrnKuzM%3Bhttp%253A%252F%252Fde.farnell.com%252Fproductimages%252Ffarnell%252Fstandard%252F462208006-40.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fde.farnell.com%252Ffischer-elektronik%252Fla-6-150-24v%252Fkuhlkorper-lufter-24v%252Fdp%252F1222509%3B215%3B200 Die Lüfter führen die Wärme ab... ich steuere das Peltier mit einer PWM aus dem µC an, wobei ich mit dem DutyCycle über eine Leistungsstufe die Spannung am Peltier einstelle, der STrom ergibt sich daraus. Wenn ich nun eine Spannung von ca 19V einstelle, fließt zunächst ein Strom von ca 5A, welcher stetig zurückgeht und dann konstant auf 4,5A bleibt. Das Ganze dauert ca 2 min... Ich habe bemerkt, dass ich mit etwas geringerer Spannung ein höheres Delta T erreiche. 1.Frage: Liegt das daran, dass das Peltier mehr kann als der Kühlkörper abführt (sprich ich bekomme zu wenig Wärme weg)? 2.Frage: Wie kann ich im bestehenden System (ohne z.B. die Kühlung zu verbessern) herausfinden, welche Spannung (bzw. in weiterer Folge welcher Strom) optimal ist? Vielen Dank für eure Hilfe! LG
PWM und Peltier vertragen sich aber nicht gut. http://www.deltron.ch/pdf/produkte/peltier/instruktion_d.pdf Speisegeräte mit PWM (Pulsbreitenmodulation) sind sehr verbreitet in Peltier-Anwendungen. Die maximale Modulationsfrequenz sollte auf 0.5Hz begrenzt werden wegen der relativen Trägheit der thermischen Vorgänge gegenüber den elektrischen. Wird Hochfrequenz-PWM eingesetzt (1 – 100 kHz), verwenden Sie einen passenden Kondensator, um die Oberwellen zu reduzieren.
Chris schrieb: > ich steuere das Peltier mit einer PWM aus dem µC an, wobei ich mit dem > DutyCycle über eine Leistungsstufe die Spannung am Peltier einstelle, > der STrom ergibt sich daraus. Betreibst du das Peltier mit dem (verstärten) PWM Signal oder wird es mit einem geregelten Gleichstrom betrieben?
Chris schrieb: > Ich habe bemerkt, dass ich mit etwas geringerer Spannung ein höheres > Delta T erreiche. > 1.Frage: Liegt das daran, dass das Peltier mehr kann als der Kühlkörper > abführt (sprich ich bekomme zu wenig Wärme weg)? > Ich habe zwar keine praktische Erfahrung mit Peltier - Elementen, aber elektrisch gesehen haben wir etwas an dem 20 V anliegen und 5 A durchfliessen. Das wären erst einmal 100 W, Wärmeleistung. Wenn man die Spannung etwas herunternimmt senkt sich auch diese Verlustleistung. Ich tippe darauf, der Wirkungsgrad des Peltier - Elementes verbessert sich dadurch. mfg. Klaus.
Grüß Euch! Danke zunächst für Eure Antworten! Ich steuere das Peltier nicht direkt mit PWM, die PWM geht über eine Leistungsstufe und wird in eine konstante Gleichspannung umgewandelt, d.h. DutyCycle 50% entspricht z.B. konstant 10V, DutyCycle 75% konstant 15V usw... Okay, ich würde dann einfach mehrere Versuche mit unterschiedlichen DutyCycles durchführen und das Ergebniss betrachten. Beim größten erreichten Delta T ist dann der optimale Wirkungsgrad. Hättet Ihr noch weitere Vorschläge? Warum sinkt eigentlich der Strom mit der Zeit, um dann nach ca 2 min konstant zu bleiben? Vermutlich weiol sich der Widerstand des Peltiers mit der Temeperatur ändert und nach 2 min ca konstant ist? Sollte man für Peltiers generell besser eine STromregelung vornehmen? LG
> Warum sinkt eigentlich der Strom mit der Zeit, um dann nach ca 2 min konstant zu
bleiben?
Weil es ein paar Minuten dauert bis sich der Kühlkörper aufgeheizt hat.
Chris schrieb: > Sollte man für Peltiers generell besser eine STromregelung vornehmen? > Siehe Grundlagen http://de.wikipedia.org/wiki/Peltier-Element, der Strom ist massgebend. mfg. Klaus.
Im Datenblatt steht nichts bez. Strom für den besten Wirkungsgrad... vermutlich auch deswegen, weil das natürlich vom System abhängig ist... Kann man davon ausgehen, dass bei einem optimalen Kühlsystem immer der maximale Strom mit dem besten Wirkungsgrad begleitet ist? Oder ist auch dann der optimal Wikrunsgrad bei einem Strom unterhalb des maximal zulässigen Stromes? LG
Das mit dem sinkenden Strom, kann ich dir nicht mehr bis auf die physikalische Ebene runterbrechen. Sinngemäß kann man sich das so vorstellen. Wenn du z.B. umgekehrt von außen ein Temperaturgefälle am Element erzeugst, kannst du eine Spannung messen. Nennen wir sie mal Generatorspannung. Wenn du also durch Stromfluss ein Temperaturgefälle erzeugst, wirkt dieses mit seiner Generatorspannung der angelegten Spannung entgegen. Das bedeutet, der Strom wird durch den ohmschen Anteil und diese Generatorspannung bestimmt, die mit zunehmender Temoeraturdifferenz steigt. Dadurch verringert sich der Strom.
Das du u.U. mit einem niedriegeren Strom ein höheres delte T erreichst, liegt wahrscheinlich daran, dass die Leistung, die über dem ohmschen Anteil abfällt irgendwann die Kühlleistung übersteigt.
Kuehlleistung ist proportional zum Strom, Verlustleistung ist proportionale zum Quadrat des Stromes.
HAllo, ich werde heute mal einen Versuch mit einem geringeren Maximalstrom und sonst identischem System starten. Allerdings ist heute die Umgebungstemperatur etwas geringer. Gestern kühlte ich von 28°C auf 10°C, entspricht einem DeltaT von 18°C. Heute würde die Messung bei 24°C starten, kann man die beiden DeltaT vergleichen oder ist das nur aussagekräftig, wenn die Starttemperatur dieselbe ist (sprich: wenn die Starttemperatur gestern 24°C betragen hätte, hätte ich dann auf 6°C runterkühlen können)? Danke, lG
Hat jemand eine Ahnung, ob es einen Unterschied macht, ob ich von 28°C auf 10°C oder von 25°C auf 7°C kühle? Das Delta ist gleich, aber kann man das vergleichen?
Chris schrieb: > Hat jemand eine Ahnung, ob es einen Unterschied macht, ob ich von 28°C > auf 10°C oder von 25°C auf 7°C kühle? Das Delta ist gleich, aber kann > man das vergleichen? Wenn sich sonst nichts dabei ändert, kann man das recht gut vergleichen. Aber als Gegenbeispiel mal angenommen, der Taupunkt der Umgebungsluft liegt bei 9°C. Dann würde im ersten Fall der Metallblock halbwegs trocken bleiben. Im zweiten Fall beginnt ab 9° die Luftfeuchtigkeit zu kondensieren und gibt dabei eine Menge Wärme an den Metallblock ab - dann ist nichts mehr mit Vergleichbarkeit. Also achte z.B. darauf, dass die kühle Seite trocken bleibt.
Plus .. je mehr die Oberflaeche von der Umgebungstemperatur abweicht, desto mehr Konvektion gibt es. Daher sollte man den Teperaturshift nicht allzu gross waehlen.
jetzt schrieb: > Plus .. je mehr die Oberflaeche von der Umgebungstemperatur abweicht, > desto mehr Konvektion gibt es. Daher sollte man den Teperaturshift nicht > allzu gross waehlen. Was meinst du damit? Oberfläche der Umgebungstemperatur? Der Kühlkörper bleibt der gleiche, demnach ist auch die Oberfläche zur Umgebungstemperatur gleich, falls du das damit meinst?! Bitte um Aufklärung, Danke, lG
Wenn du bei einer Umgebung von 20 Grad von 30 auf 10 Grad kuehlst, ist das etwas anderes wie von 40 auf 20. Die heisse Seite ist immer ueber der Umgebungstemperatur. Und die warme Seite hat die Tendenz nach oben wegzulaufen.
Die Ausgangstemperatur ist immer die Umgebungstemperatur. D.h. zu Beginn mat der Metallblock immer die Temperatur der Umgebung. Dementsprechend kühle ich immer ausgehend von der Umgebungstemperatur runter. Ich kann also bei einr Umgebungstemperatur von 20°C nicht von 30 oder 40°C runter kühlen, sondern nur von 20.
Ja. Ausgangstemperatur ist die Umgebungstemperatur. Dann stellt man zB 18Grad ein. Die warme Seite laeuft weg. Die ist dann ploetzlich bei 40 Grad steigend. Irgendwann ist sie bei 50 Grad, und kann nicht mal Umgebungstemperatur auf der kalten seite halten. Probier's aus.
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