Hi, ich habe mir bei eBay einen günstigen Satz Peltier-Elemente besorgt, einfach um damit mal ein bissl zu experimentieren und Erfahrungen zu sammeln. Angeblich waren das TEC1-12706 Elemente. Erster Versuch: Spannung anlegen -> das ganze Element wird heiß, keine Kühlwirkung zu erkennen Zweiter Versuch: einen fetten Kühlkörper auf beide Seiten, Spannung anlegen -> nach längerer Zeit wird einer der beiden Kühlkörper warm, am anderen ist aber keinerlei Abkühlung festzustellen (Mit IR-Thermometer an jeweils der gleichen Stelle gemessen) Dann habe ich mal alle zehn Elemente durchgemessen, deren Widerstände lagen in einem ziemlich weit gestreuten Bereich, das Element mit dem kleinsten und das mit dem größten Innenwiderstand haben sich um den Faktor 4 unterschieden! Meine Frage jetzt: was genau für eine Kühlwirkung wäre von einem Peltier-Element denn zu erwarten? Passt das zu meinen Experimenten oben oder habe ich da eher nur einen haufen Schrott gekauft und hätte eigentlich deutlich was anderes sehen müssen? Danke!
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Svolvaer schrieb: > Erster Versuch: Spannung anlegen -> das ganze Element wird heiß, keine > Kühlwirkung zu erkennen Es gibt Gleichspannungen und Wechselspannungen, die sich dann auch noch in ihren Werten unterscheiden.
Route 6. schrieb: > Svolvaer schrieb: >> Erster Versuch: Spannung anlegen -> das ganze Element wird heiß, keine >> Kühlwirkung zu erkennen > > Es gibt Gleichspannungen und Wechselspannungen, die sich dann auch noch > in ihren Werten unterscheiden. Ich hätte angenommen, dass man das in so einem Forum nicht dazuschreiben muss: ich habe eine Gleichspannung entsprechend der Spezifikation des Elements angelegt.
Bei mir werden die kühler auf der einen Seite. Auf die andere muss dann natürlich ein fetter Kühlkörper, um die Wärme aus dem System zu bringen.
Peltierelemente haben einen miesen Wirkungsgrad, deswegen erwärmen die sich ohne Kühlkörper komplett und man spürt keine niedrigere Temperatur auf der einen Seite. Wenn das Peltierelement auf nem Kühlkörper befestigt ist sollte man auf der freien Seite eine deutliche Abkühlung feststellen können, ansonsten sind sie wohl defekt bzw. ineffizienter Müll. Peltierelemente kann man nicht so einfach im Widerstandsbereich durchmessen, da sie bedingt durch den Seebeckeffekt eine Spannung abhängig von der Plattendifferenztemperatur (z.B. erzeugt durch berühren mit den Fingern) erzeugen und so die Widerstandsmessung irritiert.
Bei Peltier-Elementen gilt auch die Regel "Je mehr Leistung rein, desto besser" nicht. Am effizientesten sind Pelztiere irgendwo bei <10% ihrer Nennleistung, wenn ich mich recht erinnere. Aber nach dem Einschalten sollten sich zumindest für ein paar Sekunden eine Seite kälter und die andere wärmer anfühlen. Ohne Kühlkörper ist alles irgendwann gleich warm.
Svolvaer schrieb: > Erster Versuch: Spannung anlegen -> das ganze Element wird heiß, keine > Kühlwirkung zu erkennen Geht das ein Bisschen genauer? Wie und wann hast du gemessen? Fass doch mal beide Seiten gleichzeitig an und dann legst du die Betriebsspannung an und fühlst. Die eine Seite wird dabei heiß, die andere kalt. Wartest du dann so eine Zeit lang, wird die andere Seite so heiß, dass die Wärme wieder rüberfließt, weil das Pelztier nur eine bestimmte Temperaturdifferenz schafft, sodass das ganze Element heißt wird. Wenn du in diesem Zeitintervall das Element angefasst hast, ist es normal, dass du keine Kühlwirkung feststellen konntest. Mit einem Kühlkörper geht das Kühlen, und wenn dein Messaufbau mit Kühlkörper so stimmt, dann müssen die Dinger defekt sein. Ich habe auch hier 2 Pelztiere aus China, funktionieren hervorragend mit einem dicken Kühlkörper an einem Ende. Wobei das Hervorragend bei Pelztieren allgemein eine ziemliche Übertreibung ist. Die schaffen zwar ordentliche Temperaturdifferenzen, aber das idealerweise bei einem Wärmestrom der gegen 0 geht. Während du gleichzeitig die Betriebsleistung natürlich auch noch wegführen musst.
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Svolvaer schrieb: > Erster Versuch: Spannung anlegen -> das ganze Element wird heiß, keine > Kühlwirkung zu erkennen Liefert das Netzteil genügend Strom? Nicht verpolt angeschlossen? Svolvaer schrieb: > Ich hätte angenommen, dass man das in so einem Forum nicht dazuschreiben > muss: ich habe eine Gleichspannung entsprechend der Spezifikation des > Elements angelegt. das Problem ist dass sich oft nach 5 Seiten Fehlersuche rausstellt dass sowas simples das Problem ist, also besser immer dazu schreiben. Svolvaer schrieb: > Erster Versuch: Spannung anlegen -> das ganze Element wird heiß, keine > Kühlwirkung zu erkennen Dann ist das Element defekt, falsch angeschlossen oder die Spannung doch nicht richtig. Mach mal nen Bild vom Aufbau und/oder miss die Spannung (zur Sicherheit) und den Strom der fließt. Svolvaer schrieb: > Dann habe ich mal alle zehn Elemente durchgemessen, deren Widerstände > lagen in einem ziemlich weit gestreuten Bereich, in welchem Bereich? Laut Datenblatt sollten das ca 2 Ohm sein.
> oder habe ich da eher nur einen haufen Schrott gekauft und hätte > eigentlich deutlich was anderes sehen müssen? Wenn du ein Element zwischen zwei Fingern haelst und da Nennspannung dran machst dann wird der eine Finger warm und der andere Finger fuer 1-2s kalt. Kurz darauf wird dann auch der kalte Finger warm und der warme Finger bekommt eine Brandblase weil die Hitze durchschlaegt. Hast du einen ordentlichen Kuehlkoerper auf der warmen Seite so solltest du auf der kalten nach 5-10min Eis sehen. Wenn du auf beiden Seiten etwas anschraubst dann darfst du natuerlich keine Metallschrauben zwischen den Teilen verwenden weil die sonst die Waerme wieder zurueck transportieren. .-) Olaf
Svolvaer schrieb: > Meine Frage jetzt: was genau für eine Kühlwirkung wäre von einem > Peltier-Element denn zu erwarten? Ein Peltierelement ist zuallererst eine elektrische Heizung, die die hineingesteckte elektrische Energie in Wärme umwandelt. Als Auswirkung wird das Element auf der einen Seite heißer als auf der anderen. Deshalb muss die heiße Seite so stark abgekühlt werden, dass das entstehende Temperaturgefälle auf der kühleren Seite den gewünschten Kühlungseffekt bringt. Svolvaer schrieb: > Zweiter Versuch: einen fetten Kühlkörper auf beide Seiten, Spannung > anlegen -> nach längerer Zeit wird einer der beiden Kühlkörper warm, am > anderen ist aber keinerlei Abkühlung festzustellen Dein Kühlkörper auf der heißen Seite muss also offenbar noch einiges größer und/oder efiizienter werden. Ein Lüfter hilft dabei. Gleichzeitig sollte die kühlere Seite punktgenau dorthin gebracht werden, wo die erzeugte "Kälte" wirken soll.
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Olaf schrieb: > Wenn du auf beiden Seiten etwas anschraubst dann darfst du natuerlich > keine Metallschrauben zwischen den Teilen verwenden weil die sonst die > Waerme wieder zurueck transportieren. .-) Und wenn man Kälte will, sollte man die thermische Masse auf der kalten Seite besonders klein (nacktes Peltier) und auf der warmen Seite besonders groß (Kühlkörper) halten. Denn ein Kühlkörper auf der kalten Seite sorgt auch nur dafür, dass Wärmeenergie aus der Umgebung abgezogen wird. Die fließt durch die große Oberfläche aber schnell nach, so, dass die Kühlkörper auf beiden Seiten etwa Raumtemperatur haben werden. Wenn man der Wärme nicht die Möglichkeit gibt, schnell nachzufließen, dann bekommt man die kalte Seite eigentlich auch problemlos unter 0°C.
PittyJ schrieb: > Bei mir werden die kühler auf der einen Seite. Auf die andere muss dann > natürlich ein fetter Kühlkörper, um die Wärme aus dem System zu bringen. In Kühlboxen sind auf beiden Seiten Kühlkörper angebracht. Meist auch ein zusätzlicher Ventilator
Sebastian R. schrieb: > Wenn man der Wärme nicht die Möglichkeit gibt, schnell nachzufließen Genau und deshalb sollte man die kühle Seite gut thermisch isolieren! Svolvaer schrieb: > Ich hätte angenommen, dass man das in so einem Forum nicht dazuschreiben > muss: Da in diesem Forum jeder eine Frage stellen kann egal ob er ein Professor der Physik ist oder ein Schulabbrecher der in die Politik gegangen ist und in technischen Dingen ein völliger Honk, wissen wir nicht was du weiss, kannst und tust. Also MUSST du alles so gut wie möglich beschreiben (am besten mit konkreten Typen und Zahlenwerten) damit wir für dich den Fehler finden können. Jetzt lese dir dein erstes Posting mal durch und überlege dir was dein Posting von einem Posting eines Honks unterscheidet.
Sebastian R. schrieb: > Und wenn man Kälte will, sollte man die thermische Masse auf der kalten > Seite besonders klein (nacktes Peltier) halten. Aha, teile Deine Erkenntnis doch mal den Herstellern von Kühl- boxen mit. Die wissen das nämlich noch nicht. :-(
Sebastian R. schrieb: > Wenn man der Wärme nicht die Möglichkeit gibt, schnell nachzufließen, > dann bekommt man die kalte Seite eigentlich auch problemlos unter 0°C. Vielleicht. Ich habe mal etwas mit so einer Campingbox experimentiert. In der Beschreibung steht da eine max. Temperaturdifferenz von 10°C. Dafür muß das Ding aber paar Stunden rattern. Zimmertemperatur und Minusgrade kannst du vergessen. Der Wirkungsgrad ist erschreckend schlecht.
Wie viel Strom hast Du drauf gegeben? Mein Ebay-Peltier-Element mag den Nennstrom überhaupt nicht. 30% weniger packt es. Gehe ich höher, heizen beide Seiten. Entsprechend: Entweder ist das Element Ausschussware oder es ist falsch gelabelt oder es wurde absichtlich falsch gelabelt. Für eine ernsthafte Anwendung würde ich nicht mehr bei Ebay kaufen.
Harald W. schrieb: > Aha, teile Deine Erkenntnis doch mal den Herstellern von Kühl- > boxen mit. Die wissen das nämlich noch nicht. :-( Ich kann nichts dafür, dass Kühlboxen einen Inneraum haben, der größer als eine Streichholzschachtel ist und durch schlechte Isolierung nicht genug Wärme abtransportiert werden kann, um den Innenraum kälter zu bekommen, als er ist.
michael_ schrieb: > Ich habe mal etwas mit so einer Campingbox experimentiert. > In der Beschreibung steht da eine max. Temperaturdifferenz von 10°C. > Dafür muß das Ding aber paar Stunden rattern. > Zimmertemperatur und Minusgrade kannst du vergessen. > > Der Wirkungsgrad ist erschreckend schlecht. Weil du auch hier durch das Loch in der Isolierung, in dem das Peltier steckt, eine Wärmebrücke hast und sich das Equilibrium aus reingesteckter Leistung und Temperaturdifferenz leider sehr früh ergibt. Ohne die Wärmebrücke und mit einer wirklich guten, dicken Isolierung wäre deutlich mehr möglich.
Martin S. schrieb: > Wie viel Strom hast Du drauf gegeben? > > Mein Ebay-Peltier-Element mag den Nennstrom überhaupt nicht. 30% weniger > packt es. Gehe ich höher, heizen beide Seiten. > > Entsprechend: Entweder ist das Element Ausschussware oder es ist falsch > gelabelt oder es wurde absichtlich falsch gelabelt. > > Für eine ernsthafte Anwendung würde ich nicht mehr bei Ebay kaufen. ...oder Du hast es falsch montiert...
Dann stell doch mal deinen Versuch vor. Mit einer kleinen gut isolierten Schachtel. Für mich haben sich Pelztiere erledigt. Die Box brauchte dauerhaft 5-6A bei 12V. Im Moment habe ich dafür keine Anwendung. Lieber trinke ich Bier/Wasser lieber lauwarm.
michael_ schrieb: > Dann stell doch mal deinen Versuch vor. > Mit einer kleinen gut isolierten Schachtel. Ja, diesen "Versuch" mache ich schon seit Jahren mit einer gekauften Kühlbox. Diese tut genau das, was ich will: Sie kühlt die dort rein- gestellten Getränke um mindestens 10° herunter, was mir auf Auto- touren im Sommer völlig ausreicht.
ich habe mir auch aus China billige Peltier Elemente gekauft und konnte die vergleichen mit hochwertigen, die aus Kühlungen von Laserdioden stammten. (Wenig?) überraschend: die billigen haben einen wesentlich schlechteren Wirkungsgrad. (Qt/Pe) Klar ist: Das Ding setzt elektrische Energie um und wandelt die in Wärme. Je schlechter die Halbleitermaterialien, Lötungen und was auch immer sind, desto mehr von dieser Wärme kommt auch auf der kalten Seite an. Die hochwertigen einseitig auf Kühlkörper und ca. mit 7V/1A durchflossen, erzeugen binnen 30s Raureif auf der kalten Seite. Mr./Mrs. Chinese schafft kaum etwas Betauung. Den Hersteller und genauen Typ der guten Dinger kenne ich aber auch nicht.
Harald W. schrieb: > Ja, diesen "Versuch" mache ich schon seit Jahren mit einer gekauften > Kühlbox. Ich hatte: Sebastian R. schrieb: > Harald W. schrieb: >> Aha, teile Deine Erkenntnis doch mal den Herstellern von Kühl- >> boxen mit. Die wissen das nämlich noch nicht. :-( > > Ich kann nichts dafür, dass Kühlboxen einen Inneraum haben, der größer > als eine Streichholzschachtel ist und durch schlechte Isolierung nicht > genug Wärme abtransportiert werden kann, um den Innenraum kälter zu > bekommen, als er ist. gemeint.
michael_ schrieb: > Harald W. schrieb: >> Ja, diesen "Versuch" mache ich schon seit Jahren mit einer gekauften >> Kühlbox. > > Ich hatte: > > Sebastian R. schrieb: >> Harald W. schrieb: >>> Aha, teile Deine Erkenntnis doch mal den Herstellern von Kühl- >>> boxen mit. Die wissen das nämlich noch nicht. :-( Das bezog sich auf die Aussage: "Peltiers brauchen auf der kalten Seite keinen Kühlkörper."
Das Problem liegt in den Halbleitermaterialien. Für ein gutes Peltierelement (Wirkungsgrad ca. 8%) benötigt man einen Halbleiter mit einem großen Seebeck-Koeffizienten, einem niedrigen elektrischen Widerstand und einem hohen thermischen Widerstand. Leider spricht das Wiedemann-Franz Gesetz gehen diese Werte. Auf die obigen 8% kommt man mit einer Legierung aus Bismut-Tellurid (Bi2Te3). Wird an dieser Stelle gespart, so sinkt der Wirkungsgrad rapide. Ein chinesisches Billigprodukt kommt bei mir auf dem Labortisch gerade auf knapp 1% Wirkungsgrad.
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Joe G. schrieb: > Ein chinesisches > Billigprodukt kommt bei mir auf dem Labortisch gerade auf knapp 1% > Wirkungsgrad. Und auch da gibt es solche und solche. Meine Aldi-Kühlbox von vorletzem Jahr kühlt ziemlich stark. 10 Flaschen bier rein, Stunde später kühl, 2 stunden später kalt. Mehr darf man halt auch von den Preiswertdingern nicht erwarten. Gute Peltierelemente sind nicht umsonst schweineteuer!
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