Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bestehende elektr. Kühlbox optimieren mittels Peltierelement


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von Michael T. (tony_93)


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Hallo zusammen,
ich versuche gerade die Kühlleistung meiner Kühlbox fürs Auto zu 
optimieren, da ich mit der aktuellen Ausbeute weniger als zufrieden bin. 
Ich werde das bestehende mechanische System behalten und nur die 
Elektronik austauschen. Nach dem auseinander Bau der Box bin ich auf 
folgende Hardware gestoßen:
-  12 Volt Lüfter
-  Petierelement OTE 12705
(Datenblatt: http://peltiermodules.com/peltier.datasheet/TEC1-12705.pdf)
-  Thermoschalter RS 9700 5 A 70°C.
Technische Daten:
U = 12 V
I = 4,5 A (im Stecker 7 A Sicherung)
P = 54 W

Die Komponenten sind folgendermaßen angeordnet (siehe Bild). Jetzt meine 
Frage an welcher Stelle würdet ihr bei diesem Projekt starten? Zunächst 
denke ich, dass ich ein leistungsstärkeres Peltierelement benötige. Zu 
dem wollte ich das Element mithilfe PWM und Stromglättung betreiben. 
Eine Stromregelung wird wahrscheinlich wegen der kurzen Zeit nicht mehr 
realisierbar... Über Denkanstöße würde ich mich freuen. Schönen Sonntag 
euch. Fertiges Projekt wird natürlich am Ende gepostet.

: Verschoben durch Moderator
von Bernd D. (Firma: ☣ ⍵ ☣) (bernd_d56) Benutzerseite


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Peltier Elemente brauchen eine gute Wärmeabfuhr, das ist im inneren 
eines Auto gar nicht so einfach. Wahrscheinlich wäre ein besserer Lüfter 
effektiver als ein stärkeres Peltier Element.

von Claus M. (energy)


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Wenn es nicht reicht kauf dir eine Box mit kompressor. Mit peltier lässt 
sich nicht viel reißen

von Michael T. (tony_93)


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Für mich ist das eher ein Spielerei und ich wollte das aktuelle System 
nutzen und anpassen.
- Somit wäre ein Punkt Wärmeabfuhr auf der heißen Seite des Elements. Es 
sind schon ordentliche Kühlrippen in der Box verbaut kann diese auch 
noch gerne posten :)

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Michael T. schrieb:

> Es sind schon ordentliche Kühlrippen in der Box verbaut

Bei einer Umgebungstemperatur von bis zu 50° reichen die nicht.
Peltierelemente "schaffen" typisch nicht mehr als 20° Differenz.

von Bier@30°C (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Michael T. schrieb:
>
>> Es sind schon ordentliche Kühlrippen in der Box verbaut
>
> Bei einer Umgebungstemperatur von bis zu 50° reichen die nicht.
> Peltierelemente "schaffen" typisch nicht mehr als 20° Differenz.

Vielleicht Peltierelemente mechanisch in Reihe schalten?
2 * 20K = 40K

von ZF (Gast)


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Michael T. schrieb:
> Hallo zusammen,
> ich versuche gerade die Kühlleistung meiner Kühlbox fürs Auto zu
> optimieren, da ich mit der aktuellen Ausbeute weniger als zufrieden bin.
Was gefällt dir nicht? Zu wenig Kühlleistung? Zu viel Stromverbrauch?

> Jetzt meine
> Frage an welcher Stelle würdet ihr bei diesem Projekt starten?
- Besser dämmen
- Warme Seite des Peltiers besser belüften
- Box an kühlerem, nicht besonnten Ort platzieren
- Die Kühlleistung von Peltier ist gering, der Wirkungsgrad schlecht. 
Wenn das nicht reicht, dann Kompressor (teuer, schwer, lageabhängig)

> Zunächst
> denke ich, dass ich ein leistungsstärkeres Peltierelement benötige. Zu
> dem wollte ich das Element mithilfe PWM und Stromglättung betreiben.
Die Kühlleistung von 100% ED reicht dir nicht, was willst du dann mit 
PWM verbessern?

von Harald W. (wilhelms)


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Bier@30°C schrieb:

> Vielleicht Peltierelemente mechanisch in Reihe schalten?

Ja, nennt sich Pagodenkühler und man muss noch mehr Wärme wegschaffen.

von Michael T. (tony_93)


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Grundsätzlich bin ich mit der Kühlleistung nicht zufrieden. Die 
Ansteuerung mittels PWM habe ich mir vorgehalten, da ich somit später 
auch die Leistung reduzieren bzw. individuell anpassen kann. Der 
schlechte Wirkungsgrad steht bei diesem kleinen Projekt an letzter 
Stelle, dass ist einfach bauteilseitig bedingt. Ich starte nun mal mit 
einer stärkerern Wärmeabfuhr an der heißen seite. Werde die Tage dann 
nochmal eine Schaltung hochladen.

von Harald W. (wilhelms)


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Michael T. schrieb:

> Ich starte nun mal mit einer stärkerern Wärmeabfuhr an der heißen seite.

Am Besten Zu- und Abluftrohr in die Karosserie schweissen.

von Karl (Gast)


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Michael T. schrieb:
> Ich werde das bestehende mechanische System behalten und nur die
> Elektronik austauschen.

Im Gegenteil! Du möchtest den Schrott an Kühlbox wegwerfen und die 
Elektronik behalten. Die thermische Isolierung der üblichen Kühlboxen 
ist quasi nicht vorhanden.

Kauf Dir ein paar Platten 50er Styrodur im Baumarkt und eine 30x40x20 
Eurobox. Schneide die Platten so zu, dass die Eurobox mit 10mm 
Wandabstand reinpasst. Beklebe die freien Innenflächen des Styrodur 
mittels Sprühkleber mit Alufolie. Klebe die Box zusammen. Schraube an 
Boden und Wände Plastiksteifen, so dass die Eurobox nicht direkt auf der 
Alufolie reibt und zum Reinigen leicht rausgeht. Noch ein paar Kühlakkus 
rein um Stillstand zu überbrücken.

Und ganz wichtig: Baue den Deckel so, dass Du das Peltier mit Kühlkörper 
rausnehmen und durch einen Stopfen Styrodur ersetzen kannst. Denn ohne 
Strom ist das Peltier ein thermischer Kurzschluss.

Dann reicht das 54W Peltier locker für dieses Volumen - meins hat nur 
36W - und die Box bleibt auch mehrere Stunden ohne Strom kühl. Seit 4 
Jahren für Milch, Käse, Joghurt und Insulin im Urlaub erprobt.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Man sollte bei Kühlung mit Peltiers beachten, dass das im Prinzip 
Heizungen sind, die freundlicherweise auf der einen Seite kühler werden 
als auf der anderen. Aber wenn du in ein Peltierelement 50W reinpackst, 
dann musst du auf der warmen Seite diese 50W und die zu entnehmende 
Energie wegkühlen.

von Gustav K. (hauwech)


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Bier@30°C schrieb:
> Vielleicht Peltierelemente mechanisch in Reihe schalten?
> 2 * 20K = 40K

Die Idee hatte ich auch mal, das funktioniert aber nicht gescheit.

Habe mir das von einem Fachmann mal erklären lassen: Will man die 
Temperaturdifferenz durch mehrere Peltierelemente erhöhen, so muss man 
Elemente unterschiedlicher Größe (Fläche) verwenden und die zu einer Art 
Pyramide kaskadieren. Die winzige Spitze oben kühlt und die mächtige 
Basis unten heizt. Macht nicht wirklich Sinn, das Ganze wird ein 
besserer Backofen.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Karl schrieb:
> Kauf Dir ein paar Platten 50er Styrodur im Baumarkt und eine 30x40x20
> Eurobox. Schneide die Platten so zu, dass die Eurobox mit 10mm
> Wandabstand reinpasst

Hmm, macht Innenmasse von 8 x 18 x 28cm, also 4 Litern.

von Michael T. (tony_93)


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Hiermal ein Bild meiner Hardware. Um die Plastikbox ist noch ein 
Isolierungsbezug der meines erachtens die Schwachstelle ist. Somit wäre 
es es sinnvoll die bestehende Plastikbox anständig mit Styropor 
einzupacken. Den Deckel erweitere ich noch um einen Lüfter und dann 
müsste es für dieses Miniprojekt getan sein.

von g457 (Gast)


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>> Kauf Dir ein paar Platten 50er Styrodur im Baumarkt und eine 30x40x20
>> Eurobox. Schneide die Platten so zu, dass die Eurobox mit 10mm
>> Wandabstand reinpasst
>
> Hmm, macht Innenmasse von 8 x 18 x 28cm, also 4 Litern.

Wohl eher grob 24l.

von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Michael B. schrieb:
> Hmm, macht Innenmasse von 8 x 18 x 28cm, also 4 Litern.

Die Box soll in die Platten passen, nicht andersrum.

von Michael B. (laberkopp)


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g457 schrieb:
> Wohl eher grob 24l.

Achso, aussen das Styro drumrum. Nützt aber wenig.

: Bearbeitet durch User
von Werner H. (werner45)


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Erhöhung der KÜHL-Leistung ist nur durch Parallelschaltung von Peltiers 
möglich. Das erfordert aber auch größere Kühlkörper auf beiden Seiten. 
Die kalten sollten einzeln für jedes Element vorgesehen werden und mit 
federbelasteten Schrauben angedrückt werden, sonst Bruchgefahr.
Das läuft auf eine Neukonstruktion des Deckels oder der ganzen Box 
hinaus.
Was auch geht, ist die Peltiers außen auf eine Aluwanne zu montieren, 
die dann runtergekühlt wird. Manche Kühlboxen haben sowas, aber nur mit 
einem Element. Darum dann Styropor mit Aluklötzen für die 
Abwärmeleitung, ganz außen die Kühlkörper.

Reine PWM ist für Pelztiere schlecht bis tödlich! In den Pausen findet 
einmal Wärme-Rücktransport statt, zum Anderen hat das spröde InSb eine 
ziemlich große Wärmedehnung und die ständigen Wechsel lassen eine der 
2x96 internen Lötstellen bald aufgeben. Nur mit großem LC-Filter nach 
der PWM geht das ( n x 5A --> viel Draht und Eisen und dicke C´s). 
Lieber die Elemente in Reihe schalten und die Spannung erhöhen, dann 
bleibts bei 5A-Filtern.

Die Pagodenlösung erhöht nicht die Leistung, aber dafür das 
Temperaturgefälle, man kommt tiefer runter (CCD-Photochips). Die 
unterste muß aber die Kälteleistung der ersten mitsamt der 
Verlustleistung aller Zwischenstufen wegpumpen. Ohne angepaßte Regelung 
der Zwischenstufe ist es aber ein reines Glückspiel, welche 
Zwischentemperatur sich einstellt. Der Strom legt die 
TemperaturDIFFERENZ am Element fest, nicht die absolute Temperatur.

Gruß   -   Werner

von Stefan F. (Gast)


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> Die Ansteuerung mittels PWM habe ich mir vorgehalten, da ich somit
> später auch die Leistung reduzieren bzw. individuell anpassen kann.

Glaube mir, das wirst du nicht brauchen. Peltier Elemente sind kaum 
geeignet, um damit Kühlschränke zu bauen. Ich kann es kaum fassen, dass 
dieser Schrott schon wieder in Massen verkauft wird. Also ob die 
Chinesen aus versehen zu viele davon produziert hätten und sie jetzt 
irgendwie zusammen mit ihrem Plastikmüll (ok, der kommt teilweise von 
uns)  wieder los werden wollen.

Geräte mit Kompressor oder Gas-Heizung (ja klingt komisch) funktionieren 
wesentlich zufriedenstellender. Bei denen mach ein Thermostat auch Sinn.

von g457 (Gast)


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> Nützt aber wenig.

Nützt ziemlich gut, denn Styrodur ist ein gutes Wärmedämmmaterial.

von cooler (Gast)


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Karls Tipp ist gut, für meinen Geschmack sollte nur etwas mehr Power 
drin sein. Vor einigen Jahren haben wir auch mal so etwas gebaut. 
Styrodur 80mm war unsere Wahl, das Ding war groß, aber gut. Ein Ding mit 
ca. 50 Litern, und wirklich starkem Kühlsystem. 2 aneinandergelegte je 
12cm breite KK mit 4 Peltiers (Ich glaube 75W? Weiß es grade nicht 
genau.) und 4 leistungsstarken 12W-Lüftern dabei. Und tatsächlich 
lustigerweise auch so, daß das Ganze eine Längswand bildete, und auch 
herausnehmbar / durch weitere Isoplatte ersetzbar war... ganz genau wie 
Karl sagte. Hört sich jetzt so an, als hätte ich die Geschichte einfach 
"Karl nacherzählt" - aber tatsächlich habe ich einfach nur den Thread 
erst jetzt entdeckt. :-)  Hat gut funktioniert, konnte sogar 1 Kasten 
Bier innerhalb 3 Stunden Fahrt von ca. 30°C auf unter 10°C bringen, iirc 
(bitte nicht auf die Goldwaage). Aber der Stromverbrauch war echt irre. 
Nachdem wir den Caravan verkaufen mußten, taten wir mit der Box 
dasselbe, weil keiner eine Zweitbatterie mitschleppen wollte. (Und mir 
nicht erlaubt wurde, einen stromgeregelten Abwärtswandler einzubauen.) 
Hätten wir damals etwas kleiner geplant, und mit nur 1/3 bis 1/2 der 
Leistung, hätten wir sie aber wohl behalten.

von W.S. (Gast)


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Michael T. schrieb:
> ich versuche gerade die Kühlleistung meiner Kühlbox fürs Auto zu
> optimieren, da ich mit der aktuellen Ausbeute weniger als zufrieden bin.

Das kannst du gleich wieder vergessen. Elektrisch gibt es da GARNICHTS 
zu verbessern.

Falls du dir einen wirklich GUTEN Heatpipe-Kühler besorgen und den auch 
noch fachgerecht an die heiße Seite deines Peltiers anbringen kannst, 
dann hast du gute Chancen, so lala an die technischen Grenzen deiner 
Kühlbox heranzukommen, wenn aber nicht, dann vergiß das alles.

Peltiers sind keine Kältemaschinen, sondern Wärmepumpen. Und sie haben 
durch sich selbst einen ziemlich großen thermischen Kurzschluß parallel 
zu ihrer Pump-Eigenschaft.

Normalerweise ist die maximale Temperaturdifferenz so etwa 60..63 
Kelvin. Das heißt im Leerlauf, also sämtliche Wärme, die das Peltier zu 
pumpen imstande ist, fließt bei diesem Gefälle umgehend innerhalb des 
Elements wieder zurück.

Das Gegenteil ist, wenn die Temperaturdifferenz über's Peltier genau 
NULL ist, dann fließt nix zurück und das Element kann so viel Wärme 
pumpen, wie im Datenblatt angegeben.

Jetzt kannst du dir ja mal die Übertragungskennlinie ausrechnen. Das ist 
wie die Leistungsanpassung in der HF. Die Hälfte der Leistung geht immer 
flöten...

W.S.

von ZF (Gast)


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Gustav K. schrieb:
> Habe mir das von einem Fachmann mal erklären lassen: Will man die
> Temperaturdifferenz durch mehrere Peltierelemente erhöhen, so muss man
> Elemente unterschiedlicher Größe (Fläche) verwenden und die zu einer Art
> Pyramide kaskadieren. Die winzige Spitze oben kühlt und die mächtige
> Basis unten heizt. Macht nicht wirklich Sinn, das Ganze wird ein
> besserer Backofen.

Mehrstufige Peltier haben Sinn um einzelne Bauteile zu kühlen, zum 
Beispiel Detektoren, wenn andere Lösungen ausscheiden, z.B. Stirling 
wegen Vibrationen. Für eine Lebensmittelkühlbox sind sie nicht sinnvoll.

von Dirk D. (onemintyulep)


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Ist es nicht eigentlich vorteilhaft einen Kühlkörper innen zu haben?

von Michael (Gast)


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Genau. Aktuell ist auch innen und außen ein Kühlkörper und jeweils ein 
Lüfter.

von Dirk D. (onemintyulep)


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Das ist doch Schick. Bevor du an der Isolierung arbeitest kannst du die 
Box von aussen messen. Nur wenn die kühler ist als die Umgebung kann das 
was bringen.
Sonst kann ich nur bestätigen dass mit Elektonik nichts zu holen ist.
Bleibt nur, das ganze zu doppeln um mehr Leistung zu verbraten.

von Michael (Gast)


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Dirk D. schrieb:
> Bevor du an der Isolierung arbeitest kannst du die Box von aussen
> messen.

Was meinst du genau?

von Dirk D. (onemintyulep)


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Na ja, wenn die Isolierung verbesserungswürdig ist müsste die Box bei 
kaltem Inhalt aussen kühler sein als die Umgebung. Wenn das nicht der 
Fall ist, dann isoliert sie schon so. Wäre mit einem IR Thermometer 
natürilch am besten festzustellen.

von Michael (Gast)


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Normale PC Lüfter müssten als Zusatz ausreichen oder? Werde am 
Wochenende mal den aktuellen Stand posten. Die starren 12 volt sind 
energetisch wahrscheinlich auch nicht die geschickteste 
Betriebsstrategie da die elektrischen Verluste quadratisch eingehen. 
Eine Regelung bzw geschickte Steuerung könnte doch helfen? Was meint 
ihr?

von Michael T. (tony_93)


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Nachtrag: Hab gerade mal den Stromverbrauch des Peltierelements gemessen 
und musste leider feststellen, dass bei 12 V nur 2.4 Ampere fließen. Es 
sollte jedoch nach Datenbatt eine deutlich größere Aufnahmeleistung 
vorweisen...

von Karl (Gast)


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Michael schrieb:
> Normale PC Lüfter müssten als Zusatz ausreichen oder?

Ich hab bei meinem nur 2 "eh da" CPU Kühler dran, und die beiden Lüfter 
in Serie geschalten. Parallel zu einem noch 100uF, sonst schwingt das. 
Angenehm leise und völlig ausreichend, schließlich kühlen diese Dinger 
sonst 80W von der CPU weg.

Wenn ich mich recht erinnere, haben diese Kühlboxen nur einen Motor mit 
beidseitigem Luftquirl.

Aber nochmal, Dein Problem ist nicht die Leistung des Peltiers, sondern 
die unzureichende Isolierung der Box.

Das ist, wie wenn es in Deinem Haus an allen Ecken zieht und Deine 
Lösung ist: Ich brauch mehr Öfen. Das kannst Du so machen, aber dann 
isses halt Kacke.

von Michael T. (tony_93)


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Karl schrieb:
> Aber nochmal, Dein Problem ist nicht die Leistung des Peltiers, sondern
> die unzureichende Isolierung der Box.
>
> Das ist, wie wenn es in Deinem Haus an allen Ecken zieht und Deine
> Lösung ist: Ich brauch mehr Öfen. Das kannst Du so machen, aber dann
> isses halt Kacke.

Das ist mir doch klar (bisschen von Thermodynamik ist noch hängen 
geblieben)! Deswegen wird auch die Isolierung am Wochenende mit Styropor 
aufgebaut und zusätzlicher Lüfter angebracht.

Das delta T aus den Datenblättern bezieht sich stets auf die 
Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten des Elements oder?

von Stefan F. (Gast)


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Was willst du da denn Regeln, wo die Box doch schon jetzt bei 100% 
Leistung zu wenig bringt? Mehr als 100% wirst nicht erreichen.

Mache sie erstmal kalt genug. Danach wird ein simpler Thermostat 
genügen. Aber ich wette, daß du selbst mit dreifacher Peltier 
Ausstattung nicht zudrieden sein wirst.

Ich habe  solche Kühlboxen gesehen, die sind ein schlechter Witz, wenn 
nicht gar Beschiss.

von Lurchi (Gast)


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Die erreichbare Temperaturdifferenz gilt über das Peltierlemement 
selber. Wenn die Kühlkörper (besonders der auf der heißen Seite) nicht 
gut sind verliert man da einiges.

Je nach Qualität der Kühlkörper ist es gut wenn der Strom niedriger ist 
als der Nennstrom. Der Nennstrom gilt für perfekte Kühlkörper und ist 
mehr eine theoretische obere Grenze - mit realen nicht perfektem 
Wärmeabtransport auf der warmen Seite ist es besser (mehr Kühlleistung) 
den Strom zu reduzieren. Der Reduzierte Strom ist also schon nicht so 
schlecht. Bei dem gezeigten Kühlkörper wären etwa 70% des Nennstromes 
das höchste - mehr Strom wirkt eher kontraproduktiv.

Ein kräftigerer Lüfter und bessere Isolierung wären wohl die passenden 
Veränderungen. Für eine Reduzierung der Leistung ist PWM nicht so 
effektiv. Ein paar Dioden in Reihe (oder eine Linearer Regler)  für 
einen Reduzierten Strom sind effektiver: die Verluste sind dann an den 
Dioden statt am Peltier-element selber. Gut wären 2 Peltier-elemente die 
man für reduziere Leistung in Reihe schalten kann

von michael_ (Gast)


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Stefanus F. schrieb:
> Ich habe  solche Kühlboxen gesehen, die sind ein schlechter Witz, wenn
> nicht gar Beschiss.

Und bekommen dann im Markt noch 5 Sterne für Energieeffizienz.

Aus der Not heraus bin ich stolzer Besitzer von so einem Teil.
Ich hätte nie geglaubt, wie grottenschlecht die Ausbeute ist.

Finger weg!

von Werner H. (werner45)


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@ Michael_T

Die 12 V sind aber keine 12,00 V, sondern die nominelle Spannung des 
Auto-Bordnetzes. Und das liegt bei laufendem Motor in der Gegend von 14 
V.
Messe mal die Stromaufnahme bei 14 V und schaue Dir das Datenblatt des 
Peltier an.

Gruß   -   Werner

von cooler (Gast)


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Lurchi schrieb:
> Für eine Reduzierung der Leistung ist PWM nicht so effektiv.

Eine "ein-aus"-PWM nicht. Peltiers möchten "gerne" konstanten Strom.

> Ein paar Dioden in Reihe (oder eine Linearer Regler)  für
> einen Reduzierten Strom sind effektiver: die Verluste sind dann an den
> Dioden statt am Peltier-element selber. Gut wären 2 Peltier-elemente die
> man für reduziere Leistung in Reihe schalten kann

Ein Abwärtswandler-Modul mit Konstantstrom-Ausgang wäre doch perfekt für 
eine stufenlose Einstellung der gewünschten Leistung.

Dabei kann man natürlich auch gleich für den maximal wählbaren Strom den 
von Dir genannten geringeren Wert auswählen- das ist natürlich sehr 
sinnvoll.

Vom Verheizen der überschüssigen Leistung in Dioden (das wäre "das 
Schlechteste"), oder linearer Regelung, halte ich dabei ehrlich gesagt 
weniger.

Gut, ein linearer Regler würde wenigstens auch - wie ein Abwärtsregler - 
bei etwas variierender Eingangsspannung immer noch gleich gut arbeiten. 
Aber halt die Differenz immer verheizen.

Könnte man nicht auch bei fertigen Modulen den Ausgangsstrom mit ein 
paar Bauteilen bedeutend glatter kriegen? Habe ich noch nicht versucht. 
Als reine CC / Stromquelle wäre doch der Ausgangselko sogar unnütz? Wie 
wäre es dann mit vergrößern des L-Wertes, Lurchi?

von Lurchi (Gast)


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Ein Abwärtsregler Modul, richtig mit Induktivität und Diode wäre schon 
gut und ausreichend. Ein wenig Rippel als Rest ist nicht so kritisch - 
bis vielleicht 1 V_rms Rippel würden ein 12 V Peltier-element noch nicht 
groß stören (1% weniger Wirkungsgrad). Der Elko/Kondensator am Ausgang 
hilft schon zum glätten; anders als LEDs ist das Peltier-elements 
Näherungsweise eine Ohmsche Last. Man braucht also keine wirkliche 
Konstantstrom-Quelle. Eine zusätzliche Filterung am Ausgang wäre schon 
mehr aus EMC Gründen.

Bei den billigen Modulen muss man auch auf eine Filterung am Eingang 
achten. Das Netz im Auto gilt zwar als unsauber, aber man sollte da 
nicht noch zusätzlichen HF-Müll abladen.

Ein linearer Regler  Vorwiderstand  Dioden sind nicht gut, aber immer 
noch deutlich besser als einfache an/aus PWM. Beim einfachen an/aus PWM 
wird die zusätzliche Leistung statt am Vorwiderstand dann im 
Peltierelement verheizt.

von michael_ (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Messe mal die Stromaufnahme bei 14 V und schaue Dir das Datenblatt des
> Peltier an.

Ich hatte erst einen Schaltregler-NT für 13,5V 6A.
Die Box brauchte da so 5A.
Bei Dauerbetrieb wurde es mir aber zu heiß.

Dann habe ich ein PC-NT mißbraucht.
Da waren es etwa noch 4,5A.
Ging gerade noch.

Warum sollte man die Kühlleistung noch herunterregeln?

von Stefan F. (Gast)


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> Warum sollte man die Kühlleistung noch herunterregeln?

verstehe ich nicht, sie ist ja schon jetzt ohne Regelung bereits zu 
gering.

von Lurchi (Gast)


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Es geht nicht unbedingt darum die Kühlleistung runter zu regeln, sondern 
um ggf. den Strom anzupassen. Die Kühlleistung als Funktion des Stromes 
ist eine Parabel mit dem Maximum bei einem Strom, der von der Qualität 
des Kühlkörpers auch der heißen Seite abhängt. Mit idealem Kühlkörper 
wäre das Maximum beim Nennstrom - real halt etwas niedriger (z.B. 70%).

Mehr Strom als im Maximum ist kontraproduktiv, etwas weniger Strom führt 
zu einer minimal kleineren Kühlleistung. Selbst wenn man nur die Hälfte 
des optimalen Stromes nutzt hat man noch etwa 70% der Kühlwirkung, aber 
halt nur dem halben Stromverbrauch, bzw. 1/4 der elektrischen Leistung 
(wenn man einen Schaltwandler nutzt, oder mit Umschaltung 
reihe/parallel).

Wie gut das mit dem Strom hinkommt mit einfach so direkt an der 12-14.5 
V Quelle hängt davon ab wie viel Mühe sich die Chinesen bei der Auswahl 
von Kühlkörper und Peltierlelement gegeben haben. Wenn aus Kostengründen 
der Kühlkörper zu stark verkleinert wird, könnte es sogar passieren, 
dass man mit den vollen 14 V schon jenseits des Optimums ist und weniger 
Strom zu einer besseren Kühlwirkung führt.

von Karl (Gast)


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Lurchi schrieb:
> etwa 70% der Kühlwirkung, aber halt nur dem halben Stromverbrauch, bzw.
> 1/4 der elektrischen Leistung

DAS glaubst Du jetzt aber nicht wirklich, mit 25% Leistung noch 70% 
Kühlung.

von Michael T. (tony_93)


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Hallo zusammen,
werde das System elektrisch wahrscheinlich erstmal so belassen, da es in 
2 Wochen in den Urlaub geht. Jedoch kann man ja noch etwas fachsimpeln 
und ein bisschen weiterdenken.

Gerade nochmal ins Datenblatt geschaut um die Punkte von den vorherigen 
Beiträgen nachzuvollziehen. Geht man von einem deltat von 10 Grad aus so 
würde die Kühlleistung Qw(5A)=45 W (100%) und bei Qw(3.75 A)=38 W 
(84%)entsprechen. Bei den elektrischen Verlusten schaut es jedoch ganz 
anders aus. Geht man von einem Widerstand von 2.75 Ohm aus ergeben sich 
folgende Verlustleistungen Pverl(5A) = 68.75 W (100%) Pverl(3.75A) = 
38.67 W (56%). Man könnte somit die Abwärme dramatisch reduzieren und 
ggf. sofern der Kühlkörper nicht ausreicht in einen energetisch 
günstigerne Arbeitsbereich rutschen.
Würde man jetzt die Temperaturen auf beiden Seiten messen, könnte man 
über den Strom den Arbeitspunkt einstellen. Wie viel Gribs man 
(Sollwertbildung) da reinsteckt steht nochmal auf einem anderen Papier.

Hier nochmal eine ganz gute Quelle:
https://www.mikrocontroller.net/attachment/342061/peltier_elemente-aufsatz.pdf

von Wollvieh W. (wollvieh)


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Ich war jetzt zweimal mit genau dem weiter oben abgebildeten Mülleimer 
vom Campingaz im Hochsommer unterwegs. Kostet glaube ich 70 Euro, aber 
meiner war natürlich vom Sperrmüll. Ich dachte sie wurde weggeworfen, 
weil der abschraubbare Sicherungsteil am Stecker fehlte, aber jetzt weiß 
ich: der Vorbesitzer war froh, endlich einen Grund zum Wegwerfen 
gefunden zu haben.

Der wirklich einzig sinnvolle Anwendungsfall einer solchen Kiste ist es, 
wenn man im Auto/Zelt ohne Kühlschrank lebt, damit auf langer Fahrt im 
klimatisierten Auto Lufttemperaturen um 15-10 Grad zu erreichen, um 
damit die 30 Grad warme Cola vom Vortag laaaangsam auf Trinktemperatur 
zu bringen sowie frisch gekaufte gekühlte Wurst und Salat bis zum Abend 
vor dem Verderben zu schützen (dies dann eingewickelt in einer 
zusätzlichen Isoliertüte). Schon Grillfleisch würde ich dem Ding nicht 
mehr anvertrauen, um mein Leben zu schonen.

Selbst angefangener Orangensaft über 24 Stunden war grenzwertig, weil 
beim Parken tagsüber (während man seinem touristischen Geschäft 
nachgeht) das Auto 60 Grad hat und mit extra Isoliertüte in und Kissen 
auf der Box den Saft auch auf 25-30 Grad bringt.

Auf den Thread hier bin ich gestoßen, weil ich noch eine weitere, 
mechanisch praktischere, von diesen Kühlboxen gefunden habe und mir 
dachte, die müßte man doch mit mehreren Peltierelementen/besseren 
Kühlern verbessern können. Hier muß ich Google mal loben, auf "Auto 
Kühlbox pimpen" war dieser Thread hier der vierte Treffer. ;)

Aber wie so oft, wenn man Chinamüll verbessern will, ist physikalisch 
einfach nichts zu holen. Schade.

Die Steigerung von "Müll" ist übrigens das abgebildete "Netzgerät" mit 
Zigarettenanzünderdose, um als Zubehör die Box auch an 230 V betreiben 
zu können. Bei z.B. 20-35° im Schatten könnte man so ja am Campingplatz 
immerhin dauerhaft unter 15 Grad bleiben. Reicht aber trotzdem nur für 
die Butter und nicht für die Wurst.

Das Ding ist so groß wie ein Schuhkarton, wiegt 5 kg, und liefert 
angeblich 4,5A bei 12V (noch nicht gemessen.) Zur Sicherheit hat es eine 
20A-Flachsicherung drin. Ich vermute, der Trafo ist viel zu schwach, um 
die überhaupt durchbrennen zu können. Gut, Schaltnetzteile gabs damals 
noch nicht, aber wie groß ist ein solches Steckernetzteil heute?

Also wer in Zukunft auf den Gedanken (und diesen Thread) kommt, so eine 
Box zu verwenden oder gar verbessern zu wollen: Lieber eine sehr gut 
isolierte unelektrische Box nehmen und sich jeden Tag Eis von der 
Tankstelle kaufen. Wenn man Strom im Auto auf den Benzinpreis umrechnet, 
vermutlich nicht einmal merklich teurer, vor allem wenn man die 
Elektrobox erst kaufen müßte.

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