Hallo, gibt es einen fertigen Regler (kein 2 Punkt, sondern linear) , wo man über ein Display eine Temperatur einstellt und dieser meine Peltierelemente ansteuert? Ich habe einen gefunden, der kostet fast 1000€. Kann man sowas bis 150€ finden? http://www.mercateo.com/p/115-175661...S232_28_V.html Danke!
O. A. schrieb: > ... und dieser meine Peltierelemente ansteuert? Ein bisschen mehr Details bitte. Woher so hier jemand wissen, was du für Peltierelemente besitzt? > http://www.mercateo.com/p/115-175661...S232_28_V.html Mit diesem verhunzten Link wird das nichts
my2ct schrieb: > Ein bisschen mehr Details bitte. Woher so hier jemand wissen, was du für > Peltierelemente besitzt? Mit an 100% grenzender Wahrscheinlichkeit die Daten aus seinem anderen Topic (direkt unter diesem in der Forums-Ansicht): Beitrag "Peltier Daten verstehen" > wenn ein PE die Kenndaten wie Imax= 8,5 A und Unenn=15,5 V sowie ein > Qmax=72 W > https://www.conrad.de/de/p/quickcool-qc-127-1-4-8-5md-hightech-peltier-element-15-5-v-8-5-a-72-w-a-x-b-x-c-x-h-40-x-40-x-x-3-4-189183.html#productDownloads
:
Bearbeitet durch User
Benedikt M. schrieb: > Beitrag "Peltier Daten verstehen" Klar, macht natürlich Sinn, im Forum für Mikrocontroller und digitale Elektronik über Eigenschaften von Peltier-Elementen zu diskutieren. O. A. schrieb: > ... einen fertigen Regler (kein 2 Punkt, sondern linear) ... ... "linear" passt dann gut dazu :-(
Sorry hiernochmal der Link. https://www.distrelec.de/de/peltier-controller-rs232-28-cooltronic-tc2812-rs232/p/17566187 Ich möchte einen Schrank im Bereich 5 bis 40 Grad kühlen bzw. aufwärmen können. Darin möchte ich kleine Proben kühlen. Der Schrank hat ein Volumen von ca. 60L.
Bei Peltierelementen ist wichtig, dass der maximale Strom auf keinen Fall überschritten wird und die Wärme auf der warmen Seite (Summe aus der abgeführten Wärme plus der für den Wärmetransport nötigen elektrischen Energie)gut abgeführt wird. Wenn man das beachtet, kann man einfach die gewünschte Temperatur messen und - wenn die noch nicht "stimmt" einfach die Stromquelle einschalten. Das ist dann ein einfacher 2-Punkt Regler. Wichtig ist die Wärmeabfuhr, damit das Element nicht beschädigt wird (die Lötstellen gehen leicht auf). Für den Wärmetransport ist der Strom durch das Peltierelement wichtig. Also möglichst eine Stromquelle nehmen oder eine Spannungsquelle mit möglichst genauer Strombegrenzung.
O. A. schrieb: > Ich möchte einen Schrank im Bereich 5 bis 40 Grad kühlen bzw. aufwärmen > können. Darin möchte ich kleine Proben kühlen. Der Schrank hat ein > Volumen von ca. 60L. Entscheidend für ist ni
Günni schrieb: > Bei Peltierelementen ist wichtig, dass der maximale Strom auf keinen > Fall überschritten wird und die Wärme auf der warmen Seite (Summe aus > der abgeführten Wärme plus der für den Wärmetransport nötigen > elektrischen Energie)gut abgeführt wird. Wenn man das beachtet, kann man > einfach die gewünschte Temperatur messen und - wenn die noch nicht > "stimmt" einfach die Stromquelle einschalten. Das ist dann ein einfacher > 2-Punkt Regler. > > Wichtig ist die Wärmeabfuhr, damit das Element nicht beschädigt wird > (die Lötstellen gehen leicht auf). Für den Wärmetransport ist der Strom > durch das Peltierelement wichtig. Also möglichst eine Stromquelle nehmen > oder eine Spannungsquelle mit möglichst genauer Strombegrenzung. Ok, ich habe aber im Internent gelesen dass ein 2 Punkt Regler für Peltier nicht gut ist, da dieser die Lebensdauer deutlich verküzt. Es ist wohl schlecht für das PE im An/Aus Betrieb zu arbeiten, besser ist ein konstanter Stromfluss. Daher meine Frage nach so einem Regler.
sorry, nochmal: O. A. schrieb: > Ich möchte einen Schrank im Bereich 5 bis 40 Grad kühlen bzw. aufwärmen > können. Darin möchte ich kleine Proben kühlen. Der Schrank hat ein > Volumen von ca. 60L. Meinst du mit den Temperaturwerten die Differenz gegen die Umgebung? Für die erforderliche Heiz-/Kühleistung kommt es nicht auf das Volumen des Schrankes an, sondern neben der Temperaturdifferenz auf den Wärmefluss über die Oberfläche, also Größe der Oberfläche und Wärmeleitung.
O. A. schrieb: > Ok, ich habe aber im Internent gelesen dass ein 2 Punkt Regler für > Peltier nicht gut ist, da dieser die Lebensdauer deutlich verküzt. Das ist so. Du brauchst eine steuerbare Stromquelle.
Ich würde die Peltierelemente nur zum Kühlen verwenden. Wenn geheizt werden soll, geht das mit Leistungswiderständen einfacher. Zwar kann man mit Peltierelementen auch heizen, aber dann muss man gegenüber dem Kühlbetrieb den Stromfluss umkehren - man benötigt also einen Brückenschaltung oder ein Relais zum Umpolen. Damit wird der Aufwand deutlich höher und dann landet man schnell bei einem "richtigen" Regler - und den entsprechenden Kosten, z.B. für einen Verstärker mit einem Ausgangsstrom von 8 A.
Ich denke mal, du findest mehr, wenn du unter TEC Temperature Controller suchst http://www.google.de/search?q=tec+temperature+controller Ob da für Strom und Spannung deines Peltiers was für unter 150 dabei ist, musst du selber raussuchen.
my2ct schrieb: > sorry, nochmal: > > O. A. schrieb: >> Ich möchte einen Schrank im Bereich 5 bis 40 Grad kühlen bzw. aufwärmen >> können. Darin möchte ich kleine Proben kühlen. Der Schrank hat ein >> Volumen von ca. 60L. > > Meinst du mit den Temperaturwerten die Differenz gegen die Umgebung? > Für die erforderliche Heiz-/Kühleistung kommt es nicht auf das Volumen > des Schrankes an, sondern neben der Temperaturdifferenz auf den > Wärmefluss über die Oberfläche, also Größe der Oberfläche und > Wärmeleitung. Ich gehe von 20 Grad Raumtemperatur aus. Und möchte frei einstellen können im Bereich von 5 bis 40 Grad. Also dT wäre max= 20. Welche Oberfläche meinst du? Die des Kühlschrankes ne? Angenommen ich hätte einen Standardgehäuse wie dieses: https://www.amazon.de/Minik%C3%BChlschrank-freistehender-Energieklasse-Tischk%C3%BChlschrank-Zimmerk%C3%BChlschrank/dp/B00H86620Q/ref=sr_1_5?dchild=1&keywords=peltier+k%C3%BChlschrank&qid=1591201460&sr=8-5 Wie könnte ich berechnen wieviel Leistung an PE ich für so etwas benötige?
O. A. schrieb: > Welche Oberfläche meinst du? Die des Kühlschrankes ne? Na schon, auf welchem Weg soll die Kälte sonst aus dem Kühlschrank raus kommen? Ich habe mal unterstellt, dass du die Tür im normalen Betrieb geschlossen hälst. Oder heizt du innen drin noch, so dass das Peltier-Element dagegen an kühlen muss?
Günni schrieb: > Ich würde die Peltierelemente nur zum Kühlen verwenden. Wenn geheizt > werden soll, geht das mit Leistungswiderständen einfacher. Zwar kann man > mit Peltierelementen auch heizen, aber dann muss man gegenüber dem > Kühlbetrieb den Stromfluss umkehren - man benötigt also einen > Brückenschaltung oder ein Relais zum Umpolen. Damit wird der Aufwand > deutlich höher und dann landet man schnell bei einem "richtigen" Regler > - und den entsprechenden Kosten, z.B. für einen Verstärker mit einem > Ausgangsstrom von 8 A. Und wie macht dass dieser Regler dann? https://www.quick-cool-shop.de/peltier-controller/peltier-zweipunktregler-qc-pc-cc-12.html Der kann das doch oder?
> Der kann das doch oder?
Nein, kann er nicht. Das ist nen popeliger Temperaturregler (gibts im
Übrigen auf eBay deutlich billiger), der einfach nur ein Relais
schaltet. Die C/H-Umschaltung (Cool/Heat) legt nur fest, ob das Relais
bei Unter- oder bei Übertemperatur an sein soll.
O. A. schrieb: > Ich gehe von 20 Grad Raumtemperatur aus. Und möchte frei einstellen > können im Bereich von 5 bis 40 Grad. Also dT wäre max= 20. dT ist für einstufige Peltierelemente kaum zu schaffen, wenn Wärme abtransportiert werden soll. Die maximal erreichbare Temperaturdifferenz wird nämlich kleiner, wenn die abzutransportierende Wärme steigt. Am einfachsten kann man das bei Kühlboxen fürs Auto oder für Camping sehen. Die werden mit 12 V betrieben. Je nachdem, ob sie wärmen oder kühlen sollen, wird der Anschlussstecker gedreht und so der Stromfluss umgepolt. Ein Problem ist, dass die Peltierelemente aus Halbleitern aufgebaut sind, die ihren Widerstand stark mit der Temperatur ändern. Deshalb ist der Betrieb mit einer festen Spannung schon einmal nicht optimal. Die meisten (stärkeren) dieser Kästen haben 2 Lüfter einer für den Luftstrom vom Peltierelement zum Innenraum und einer um beim Kühlen die Verlustwärme an die Umgebung abzuführen oder beim Heizen Luft heranzuführen, der die Wärme entzogen wird. Der Kühlbetrieb funktioniert meist sehr schlecht. Getränke von der normalen Umgebungstemperatur runterzukühlen dauert ewig. Sind die Getränke schon kalt, wenn sie in die Box gepackt werden, bleibt die Temperatur erhalten, aber das geht mit einer guten Isolierbox auch - vor allem wenn ein paar Kühlakkus mit reingepackt werden. Meine eletrisch betreibbaren Kühlboxen wurden nur 2-mal benutzt und stehen seitdem rum. Normale Isoliertaschen und Kühlakkus funktionieren besser und die Autobatterie ist nicht nach einem Tag leer. Für den geplanten Anwendungsfall würde ich erst einmal eine elektrische Kühlbox ausleihen und daran das Verhalten der Peltierelemente erforschen. Dann zeigt sich schnell, dass ein Regler überflüssig ist und ein Zweipunktregler (ein / aus) völlig ausreicht. Durch die großen Kühlkörper, die auf beiden Seiten für den nötigen Wärmeübergang zur Luft nötig sind, laufen die Temperaturänderungen so langsam, dass ein "echter" Regler keinen Vorteil bringt.
Günni schrieb: > dT ist für einstufige Peltierelemente kaum zu schaffen, wenn Wärme > abtransportiert werden soll. Ok, aber dieser Schrank hier scheint dies zu schaffen oder? https://www.amazon.de/dp/B07SLK5Y9T/?coliid=IQO0SJ4840LSI&colid=395TJ4O5T09HL&psc=1&ref_=lv_ov_lig_dp_it Was wenn ich bei einem solchen die PE noch etwas größer dimensioniere, und für gute Kühlung der warmen Seite sorge. Dann müsste ich doch ohne Probleme schaffen 5°C zu erreichen? (bei 20 bis 25°C Umgebung)
Wie im Datenblatt steht, ist das ein einstufiges Peltierelement. Welche Temperaturdifferenz damit erreicht wird, hängt von der abzuführenden Leistung ab. Also den Schrank möglichst gut isolieren und wenig Wärme darin erzeugen (z.B. den Lüfter für die Umwälzung aufteilen: im Schrank nur den Propeller oder das Lüfterrad anbringen, den Motor außerhalb des Schrankes. Für die Achse ein Loch in die Schrankwand bohren oder die Kraft mit einer magnetischen Kupplung übertragen.) Wenn das Kühlen zu lange dauert, 2 Elemente übereinander kleben. Das (kleinere) kühlt den Raum. Seine warme Seite ist mit der kalten des zweiten Peltierelements verbunden. Dieses zweite muss größer sein, da es den Wärmestrom plus die elektrische Leistung des ersten Elements als neuen Wärmestrom abtransportieren muss. An die Außenluft wird von dem zweiten Element die Summe aus dem ursprünglichen Wärmestrom und den Verlusten beider Peltierelemente abgegeben. Nur so können größere Temperaturdifferenzen erzeugt werden.
Günni schrieb: > Wenn das Kühlen zu > lange dauert, 2 Elemente übereinander kleben. Das (kleinere) kühlt den > Raum. OK, und kann man nicht 2 identische Elemente nebeneinander installieren?
Peltier Kuehlkisten sind Ramsch. Ich hatte mal Eine die hatte vielleicht 20 Liter. Und lief ab 12V. Mit einem Alukuebel ind 5cm Isolation. Mit dem konnte man tatsaechlich ueber Nacht ein Bier runterkuehlen. Wer die Zeit hat. Die neueren Kuehlkisten sind Vollplastik unf koehhehn ein kaltes Bier kuehl halten, aber nicht runterkuehlen. Ja, und der beworbene Kuehlschrank.. bei 180 Verkaufspreis liegen die Herstellkosten bei vielleicht 60. Dafuer gibt es nichts Gescheites. Heisst -leistungsfaehiges Peltier -Netzteil -mechanische Box mit Isolation Also nicht erwarten dass etwas runtergekuehlt werden kann.
O. A. schrieb: > Was wenn ich bei einem solchen die PE noch etwas größer dimensioniere, > und für gute Kühlung der warmen Seite sorge. > > Dann müsste ich doch ohne Probleme schaffen 5°C zu erreichen? (bei 20 > bis 25°C Umgebung) Was wenn.. was wenn.. du zu allererst mal dir Gedanken machst, was du technisch gesehen mit dem/den Peltier(s) anzustellen gedenkst? Also wie deine eigentliche Konstruktion aussehen soll. Peltierelemente sind keine 'Kälte-Erzeugungs-Maschinen' sondern Wärmepumpen - allerdings elend 'undichte', also solche mit einem erheblichen inneren Wärme-Rückstrom. Was du also zu allererst brauchst, ist eine möglichst effektive Kühlung der warmen Seite, um die Temperaturdifferenz zu minimieren. Besorge dir für jedes Peltierelement, was du benutzen willst, einen guten CPU-Kühler mit Heatpipe zwischen Kühlplatte und Kühlblechen und mindestens einem 140er Ventilator. Denn: selbst unter Vollast darf die warme Seite des Peltierelements nicht heißer werden als so etwa 65°C. Sonst schmilzt dir das Peltierelement weg - ganz abgesehen davon, daß der Wärmepump-Effekt rapide nachläßt, je größer die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten des Peltiers ist. Und gemeint ist NICHT irgend eine Stelle am CPU-Kühler, sondern die Keramikplatten. Du brauchst also auch eine wirklich gute Wärmeleitpaste und eine saubere Konstruktion, um jegliche Wärmewiderstände am Pelter klein zu halten. Also: wie warm es in deinem Zimmer ist, ist fast schnurz. Wichtig ist, wie warm die warme Seite deiner Peltierelemente wird. Und ja, zum Vergrößern der Kühlleistung kann man soviele Elemente nebeneinander setzen, wie man bezahlen kann. Aber jedes für sich, denn schon winzige Dickenunterschiede machen sich störend bemerkbar - das dünnste brennt zuerst weg. Nochwas zur erwartbaren Kühlleistung: Im allgemeinen ist es so, daß die Grenztemperatur, also der Unterschied zwischen den beiden Seiten im Leerlauf auf der kalten Seite (unter Kühlung der warmen Seite!!!) so etwa im Bereich von 50..60 Kelvin liegt. IM LEERLAUF! - sobald dein Peltier etwas zu arbeiten hat, sackt das ganz schnell in sich zusammen. W.S.
W.S. schrieb: > Was wenn.. was wenn.. du zu allererst mal dir Gedanken machst, was du > technisch gesehen mit dem/den Peltier(s) anzustellen gedenkst? Also wie > deine eigentliche Konstruktion aussehen soll. Ja, aktuell gedachte ich 2 Elemnte mit 70W Leistung mit Abstand nebeneinander zu montieren. Dabei sollte jedes mit einem solchen Kühler gekühlt werden. (auf der warmen Seite) https://www.amazon.de/dp/B01ARGVNV6/?coliid=I1WBWL951MRXTA&colid=395TJ4O5T09HL&psc=0&ref_=lv_ov_lig_dp_it Im Inneren würde ich jedes Element mit einem passiven Kühler kombinieren. Als Schrank benutze ich einen anderen Peltierschrank. Wie ich das ganze dann noch gut isoliere habe ich keine Ahnung, da ich sowas zuvor noch nie gemacht habe. Außerdem möchte ich im Inneren einen Lüfter montieren der etwas Konvektion rein bringt. Wäre es denn besser Module nebeneinander zu schalten? ODer wie zuvor jemand erwähnt hat übereinander, so dass das größere die warme Seite vom kleinen runterkühlt.
Wieso nimmt der TO nicht einen einfachen, preiswerten Kühlschrank mit ner 50—100 Watt Glühbirne?
Ich habe mal Treiber gebaut, die lagen nachher bei ca. 160€ das Stück. Die Konten passiv gut 100W. Luftgekühlt ging da noch einiges mehr. Erwarte keine allzu große Kühlleistung von den Dingen die Effizienz liegt bei vielleicht 5% wenn du glück hast etwas mehr also kannst du dir überlegen wieviel Leistung du da rein pumpen musst um da wirklich was zu kühlen. Ich habe da viel rumprobiert und ganz ehrlich, wenn du die Wärme einigermaßen weg haben willst nimm eine Wasserkühlung.
Moment mal! Wie kann es sein, das ein Tread mehr als 20 Nachrichten hat über Peltier und bisher kein einziger hier Pelztier geschrieben hat? Da stimmt doch was nicht?!
Bleigeel schrieb: > Wieso nimmt der TO nicht einen einfachen, preiswerten Kühlschrank mit > ner 50—100 Watt Glühbirne? Mein Chef hatte im PRaktikum die Idee mit den Peltierelemten. Damit wir im Schrank vibrationfrei Proben mit Ultraschall messen können. Er ist aber Maschinenbauer und hatte wohl nicht so das Fachwissen. Er meinte aber wenn die eben viel Strom nehmen ist nicht so schlimm, da der Wirkungsgrad nicht an erster Stelle steht. Jetzt habe ich mir das ganze als Bachelorthesis vorgenommen. Mit weiteren thermodynamischen Betrachtungen etc. Und jetzt muss ich es iwie realisieren. Jetzt habe ich gemerkt dass es wohl nicht so die Leistungsfähigkeit hat. Aber kann man da machen? Ich versuche einfach was hinzubasteln und bisschen was zu untersuchen. Ich bin auch noch kein versierter Elektroniker. Muss mich da jetzt komplett einarbeiten.
Ich denke mal ich werde einfach überdimensionierte PE einbauen und das ganze gut kühlen. Und wenn es nicht so toll wird, reicht es eben für die Thesis und bleibt als REquisit im Labor stehen. Die Frage ist jetzt ob ich mit den PE auch heizen kann oder ob ich dazu Heizungswiderstände nehme...
Peltier bringt nur was für Spezialanwendungen, z.B. weil es rüttelfrei sein muß oder winzig klein. Oder die Temperatur soll extrem gut geregelt werden, wie bei Laserdioden, die eine bestimmte Frequenzlinie strahlen sollen. Für alles andere nimmt man andere Techniken.
Abdul K. schrieb: > z.B. weil es rüttelfrei DEswegen haben wir uns ja dafür entschieden. Die Ultraschallmessung muss vibrationsfrei sein.
O. A. schrieb: > Die Frage ist jetzt ob > ich mit den PE auch heizen kann oder ob ich dazu Heizungswiderstände > nehme... Wie sich so ein Peltier-Element verhält, kann man gewöhnlich dem Datenblatt entnehmen. Der Waschzettel, den Conrad verlinkt hat, hilft da allerdings nicht weiter. In richtigen Datenblätter findet man diverse Kurven, die das Verhalten beschreiben, z.B. https://docs.rs-online.com/06fd/0900766b8144a990.pdf
Kühlen abschalten und dann messen, geht nicht?
Abdul K. schrieb: > Kühlen abschalten und dann messen, geht nicht? Nein, die Messung kann mehrere Stunden bis Tage dauern.
O. A. schrieb: > Ich denke mal ich werde einfach überdimensionierte PE Überdimensioniertes PE bedeutet schlechten Wirkungsgrad, weil die abgerufene Nutzkühlleistung dann klein gegen die Eigenwärmeleitung des PE wird, d.h. das PE ist dann im Wesentliche mit sich selbst beschäftigt. Das ist auch genau der Grund, warum man beim Stacken unterschiedlicher große PEs aufeinander stapelt.
O. A. schrieb: > Jetzt habe ich mir das ganze als Bachelorthesis vorgenommen. Mit > weiteren thermodynamischen Betrachtungen etc. Und jetzt muss ich es iwie > realisieren. > > Jetzt habe ich gemerkt dass es wohl nicht so die Leistungsfähigkeit hat. > Aber kann man da machen? Wenn es deine Abschlussarbeit werden soll, dann wäre imho das erste, was du machst, eine konkrete Abschätzung/Berechnung: - wie groß wird die Oberfläche des Schranks - wie schätzt du den Wärmedurchgangskoeffizienten der Schrankwände ab (wie gut ist er isoliert) - welche Wärmeleistung muss du daher dauerhaft aus dem Schrank herauspumpen, wenn du ihn auf 5° halten willst - wie viel Wärmeleistung musst du dann außen abführen (als grobe Abschätzung: rund 10 mal so viel, wie du aus dem Schrankinnern herauspumpst.) Bis hier war es die statische Abschätzung (für den "eingeschwungenen Fall"). Als nächstes rechnest du weiter: - wie groß ist die Wärmekapazität im Schrankinnern, die du "umladen" musst. - wie viele Stunden oder Tage braucht es demnach, um von 40° auf 5° runterzuregeln - wie entwickelt sich die Temperatur im Laborraum, wenn du dauerhaft ein paar hunder W an elektrischer Verlustleistung darin verbrätst. Dein Betreuer wird sich wahrscheinlich freuen, wenn du ihm ein paar konkrete Abschätzungen lieferst. Vielleicht kommt ihr dann gemeinsam auf die Idee, dass die Sache mit den Peltiers doch ein ungeschickter Ansatz war. Abdul K. schrieb: > Peltier bringt nur was für Spezialanwendungen, z.B. weil es rüttelfrei > sein muß oder winzig klein. Oder die Temperatur soll extrem gut geregelt > werden, wie bei Laserdioden, die eine bestimmte Frequenzlinie strahlen > sollen. So würde ich es auch sehen. Vielleicht lässt sich daraus was für die Aufgabenstellung des TO ableiten. Wie sehen denn die "kleinen Proben" genau aus, die per Ultraschall untersucht werden sollen? Evtl. ist es sinnvoll, nur die Temperaturregelung dieser kleinen Proben durch jeweils ein Peltier durchzuführen. Das lässt sich schnell und genau realisieren. Die Wärme dieser Peltiers muss natürlich abgeführt werden. Dazu könnte man eine Metallgrundplatte nehmen, die von vortemperiertem Wasser durchströmt wird. Die Wassertemperatur wählst du so, dass der Peltier "leichtes Spiel" hat (also z.B. immer ein paar Grad unter der gewünschten Probentemperatur). Die Regelung der Wassertemperatur darf langsam und ungenau sein (für die schnelle, genaue Regelung hast du ja die Peltiers). Wenn dabei ein Kompressor im Spiel ist, darf er weitab von den Proben sitzen (lange, isolierte Kühlittelleitungen), so dass sich die Vibrationen nicht übertragen. Und die Proben samt Metallplatte packst du tatsächlich in eine kleine Peltierkühlbox. Die dient aber nur dazu, dass kein unnötiger Luftaustausch mit der Umgebung geschieht. Damit die Probentemperatur sich nicht plötzlich verschiebt, wenn jemand das Laborfenster öffnet. Und damit nicht ständig neues Luftfeuchtigkeit nachkommt, die als Kondenswasser an der kältesten Stelle deines Aufbaus runtertropft. Das wäre dann insgesamt natürlich aufwändiger als es dein Betreuer ursprünglich gedacht hat. Aber dafür könnte er damit dann auch Messungen durchführen ohne sich bei jeder neuen Probe zu ärgern, dass es viele Stunden dauert, bis sie die gewünschte Zieltemperatur hat (wenn sie denn überhaupt je erreicht wird). Fang einfach mal mit den konkreten Abschätzungen der Zahlenwerte an und sprich mit deinem Betreuer darüber, ob der aktuelle Ansatz nicht vielleicht doch zu klein gedacht ist.
O. A. schrieb: > Die Frage ist jetzt ob ich mit den PE auch heizen kann oder ob ich dazu > Heizungswiderstände nehme... So ein Element ist zuallersert eine Heizung, die die hineingesteckte Energie in Wärme umwandelt. Zum Dank dafür wird das Element auf einer Seite kühler als auf der anderen. O. A. schrieb: > Jetzt habe ich gemerkt dass es wohl nicht so die Leistungsfähigkeit hat. Du musst die wärmere Seite gut kühlen, dann wird die kältere Seite noch kühler. Denn ein Peltier erzeugt lediglich eine Temperaturdifferenz. Wenn die z.B. 60K ist und wenn die heiße Seite hat schon 100°C, dann hat die kalte Seite logischerweise 40°C "kalt". Wenn du es schaffst, die "heiße" Seite auf 40°C zu kühlen, dann hat die kalte Seite eben -20°C. Ich würde hier auch mal sagen, dass du zuerst einmal die schwammigen Formulierungen deiner Aufgabenstellung (siehe dazu unten) mit Zahlen belastesten solltest: wieviel Masse mit welchem thermischen Energiegehalt muss da wie schnell entwärmt oder beheizt werden? O. A. schrieb: > Außerdem möchte ich im Inneren einen Lüfter montieren der etwas > Konvektion rein bringt. Zum Thema Erschütterungen: in unserem Klimaschrank rumpelt der recht große Lüfter aber auch ziemlich vor sich hin. Allein schon der Luftzug, den der erzeugt (damit überall im Schrank die selbe Temperatur ist) übertrifft die Erschütterungen des Kompressors bei weitem. Und noch ein Wort zum Thema Erschütterung dur Kompressor: man kann so einen Kompressor auch weit weg montieren und hat dann nur Schläuche mit kaltem Kühlmittel in den Schrank. BTW: ich habe deine Aufgabenstellung mal gelöscht. Mir schienen die darin enthaltenen persönlichen Daten doch etwas zu persönlich. Da solltest du im Verlauf deines bald beginnenden Berufslebens noch etwas sensibler werden. Ich würde auf keinen Fall den Namen und die Telefonnummer meines Chefs in ein öffentliches Forum stellen...
:
Bearbeitet durch Moderator
Die wirklich entscheidende Frage ist wirklich: Wiegroß sind die Proben und wie sind die aufgebaut? Die luft rundherum zu kühlen ist meienr Meinung nach unnötig schwer wenn vermeidbar. Wenn es Flüssige Proben sind: direkt auf den (kalten) Kühlkörper stellen und die Kühlkörper von diesem Regeln. Wir benutzen TEC kühler um Printplatten mit Testchips darauf auf einer konstanten Temperatur zu halten. Ich sage absichtlich nicht Kühlen, denn in diesem Fall würde (da wir nur das DUT kühlen und nicht den gesammten Raum in dem es sich befindet) Kondenswasser unter ca. 15 Grad anfallen... Die Printplatte ist auf einem Kupferblock (=Kühlkörper kalte Seite), auf der anderen Seite ist das TEC auf eine ausreichend große Aluplatte geschraubt die im auf 20° klimatisierten Raum ist.
https://www.memmert.com/de/produkte/klimaschraenke/konstantklima-kammer/HPP110/ das ist sowas in fertig. Da gibts Datenblätter zum abschätzen was möglich ist. Und diese Dinger hatte ich selbst im Einsatz. Die haben ganz gut funktioniert.
Nochwas, zu Peltiers.. Die angeschriebene Waermetransportleistung ist bezogen auf Delta-T von Null. Wenn also 70W angeschrieben ist, kann man nur 70W pumpen bei Temperatuunterschied Null. Heisst, die ersten zwei Sekunden, nachher erwaermt sich die heisse Seite schnell und die kalte wird langsam kuehler. Nach ein paar Minuten ist die warme Seite auf 50 Grad und die Kalte auf 17. Dann geht die warme Seite auf 80 hoch und die Kalte ist schon wieder bei 22 Grad. Dann wirst du abschalten und die warme Seite kueht langsam ab, waehrend sich die Kalte noch auf 30 Grad erwaermt. Wenn ich erschuetterungsfrei kuehlen muesste, mit Peltier, wuerde ich schauen mit einem 5 cm^3 Volumen auszukommen. Dann mit einem zweistufigen Peltier arbeiten. Fuer groessere Volumina einen Kuehlkreislauf selbst designen, und zB Wasser unter Vakuum verdampfen und so auf +5 Grad runter kuehlen. Mit einer Scrollpumpe fuer 5 kEuro bist du dabei. Dafuer gehen auch 60 Liter Volumen sag ich mal.
Schwätzer schrieb: > Wenn ich erschuetterungsfrei kuehlen muesste, mit Peltier, wuerde ich > schauen mit einem 5 cm^3 Volumen auszukommen. Dort sieht man in etwa, worum es geht(*): https://www.ultratest.de/anwendungen/ Mit 5cm³ wird man da nicht arg weit kommen, weil ja auch der Sensor temperiert werden muss. (*)Diese Information habe ich aus dem wegen persönlicher Daten gelöschten PDF
Achim S. schrieb: > Wenn es deine Abschlussarbeit werden soll, dann wäre imho das erste, was > du machst, eine konkrete Abschätzung/Berechnung: > - wie groß wird die Oberfläche des Schranks > - wie schätzt du den Wärmedurchgangskoeffizienten der Schrankwände ab > (wie gut ist er isoliert) > - welche Wärmeleistung muss du daher dauerhaft aus dem Schrank > herauspumpen, wenn du ihn auf 5° halten willst > - wie viel Wärmeleistung musst du dann außen abführen (als grobe > Abschätzung: rund 10 mal so viel, wie du aus dem Schrankinnern > herauspumpst.) Hat jemand einen Hinweis/Buch/PDF für ähnliche thermodynamischen Betrachtungen? Eine Art Referenz die ich nutzen könnte? Unsere Bib ist zu und vll. kennt jemand was mit gutem Praxisbezug. Ich bin mit dieser Materie nich wirklich vertraut und im Internet wird man immer etwas erschlagen mit Informationen.
Wolfgang schrieb: > O. A. schrieb: >> Ich denke mal ich werde einfach überdimensionierte PE > > Überdimensioniertes PE bedeutet schlechten Wirkungsgrad, weil die > abgerufene Nutzkühlleistung dann klein gegen die Eigenwärmeleitung des > PE wird, d.h. das PE ist dann im Wesentliche mit sich selbst > beschäftigt. Das ist auch genau der Grund, warum man beim Stacken > unterschiedlicher große PEs aufeinander stapelt. Ok, du meinst das PE ist mehr damit beschäftigt seinen eigenen Wärmerückfluss zu transportieren als die eigentliche Wäre im Inneren die ich raus haben möchte. Aber wenn der Wirkungsgrad egal ist? Dann nehme baue ich einfach mehrere PE ein, so dass der halt nicht ewig zu kühlen braucht. Hier in diesem Video werden 6 Stück benutzt. https://www.youtube.com/watch?v=YWUhwmmZa7A
Als Alternative könnte man sich auch einen normalen Kühlschrank denken, der dann zum Aufheizen innen eine elektrische Heizung hat. Das dürfte vom Wirkungsgrad nicht schlechter sein als alles über Peltier zu machen, eher besser, wenn man hauptsächlich konstante Temperaturen hat und nicht eine Temperaturprofil abfahren will. So machen es ja auch die billigen Kühl-Gefrierkombis. Die nehmen als Heizung die Innenbeleuchtung um zu verhindern, dass der Kühlteil zu kalt wird. ist auch eine Frage der gewünschten Genauigkeit.
:
Bearbeitet durch User
O. A. schrieb: > Aber wenn der Wirkungsgrad egal ist? "Wirkungsgrad egal" kann auch heißen, dass du 8 Stunden brauchst, bis die Messung beginnen kann und der Laborraum mit dabei auf Saunatemperatur augeheizt wird - dann ist in der praktischen Anwendung der Wirkungsgrade plötzlich doch nicht mehr ganz egal. O. A. schrieb: > Hat jemand einen Hinweis/Buch/PDF für ähnliche thermodynamischen > Betrachtungen? "Thermodynamik" ist da fast schon ein zu großer Begriff für das, was ansteht. Für den Wärmefluss durch die Oberfläche der Kammer reicht als Start folgender Wikipedia-Artikel: https://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rmedurchgangskoeffizient Der schwierigste Teil dabei wird sein rauszukriegen, wie gut die Wand der Kammer tatsächlich isoliert (und da wird es ordentliche Unterschiede zwischen unterschiedlichen Geräten geben). Wenn du gar keine konkreten Werte hast: starte mal mit einer angenommenden Isolierung von 1 cm Styrodur. Oder suche bei "echten Kühlschränken" nach konkreten Werten und geh dann davon aus, dass die eingekaufte Peltierbox halb so gut isoliert. Für die Wärmekapazität reicht dir als Start ebenfalls der Wiki-Artikel: https://de.wikipedia.org/wiki/Spezifische_W%C3%A4rmekapazit%C3%A4t Schätze ab, wie viel Plastik und Eisen im Innern deiner Box sind und wie lange du bei z.B. 30W kontinuierlicher Wärmeabfuhr zum Runterkühlen brauchst. Die Rechnung wird natürlich nicht genau, aber sie sollte aussreichend genau sein, um zu bewerten, ob das Projekt tatsächlich auf die geplante Art durchgezogen werden soll.
O. A. schrieb: > Wäre es denn besser Module nebeneinander zu schalten? Mach doch ganz einfach nen Trocken-Versuch: - besorge dir den genannten Kühler, - besorge dir ein Peltierelement, was dir erfolgvesprechend genug anmutet - besorg dir ne kleine Alu-Platte, die etwas größer ist (aber nicht viel) als dein PE ..und baue das ganze zusammen. An die Aluplatte kannst du ein Thermomeeter anklemmen, das Ganze auf den Tisch stellen, den Lüfter auf volle Drehzahl und das PE mit ..naja.. 80% des Nominalstromes versorgen. und dann anschauen, wie sich das Ganze binnen der nächsten 30 Minuten entwickelt. Natürlich wird sich das Alu-Plättchen an der Umgebungsluft erwärmen, aber dein Kühlofen hat ja auch keine ideale Isolierung. Und wenn das Ganze nicht schon im Leerlauf dir zu unbefriedigend wird, dann schraube auf das Aluplättchen einen Widerstand drauf (sowas gibt's in goldgelb mit 2 Bfestigungslöchern), tue die kalte Seite in etwas Styropor und heize mal mit 1..2 Watt elektrisch dagegen. Dann siehst du weiter. W.S.
Mir scheint ein gasthermodynamischer Ansatz erfolgsversprechender. zB eben Wasser unter Vakuum verdampfen lassen um sich die Halogengeschichten vom Hals zu halten. Mit dem Vakuum(Druck) kann man sich die Temperatur einstellen und regulieren. Denn die Verdanmpfungstemperatur haengt am Druck. Der Waermetransport ist ca 50J/kg Ja, man benoetigt eine Vakuumpumpe welche Wasser kondensieren kann
:
Bearbeitet durch User
W.S. schrieb: > Und wenn das Ganze nicht schon im Leerlauf dir zu unbefriedigend wird, > dann schraube auf das Aluplättchen einen Widerstand drauf (sowas gibt's > in goldgelb mit 2 Bfestigungslöchern), tue die kalte Seite in etwas > Styropor und heize mal mit 1..2 Watt elektrisch dagegen. Dann siehst du > weiter. Wie meinst du das einen Widerstand auf das Aluplättchen schrauben? Ich soll etwas Wärme in einem Behälter erzeugen mit dem Widerstand?
Angehängte Dateien:
-
Widerstand.jpg
6,6 KB
O. A. schrieb: > Wie meinst du das einen Widerstand auf das Aluplättchen schrauben? HÄ? Ist das nicht sonnenklar? Ich meine sowas wie auf dem Bild. Da kannst du dediziert ne Wärmeleistung applizieren und messen, wie warm deine Aluplatte denn dabei wird. W.S.
Schwätzer schrieb: > Dann mit einem > zweistufigen Peltier arbeiten. In den vorangegangenen Threads stand mindestens 2-mal, dass für mehr Kühlleistung 2 Peltierelemente nebeneinander angebracht werden sollten. Das ist nicht sinnvoll. Für die Erzielung einer höheren Temperaturdifferenz müssen 2 Elemente übereinander geklebt werden. Das gibt es auch als zweistufige Elemente zu kaufen. Wie ich auch schon geschrieben habe, ist das Element, das den Raum kühlt, kleiner, da es nur die Wärme aus dem Raum transportieren soll. Das darüber angeordnete, ist deutlich größer (etwa 4-fache Fläche, da es neben dem Wärmestrom auch die Verluste des unteren Elements mit abtransportieren muss. Ein Hinweis weiter oben ist auch wichtig - und das hatte ich auch schon angedeutet: Die warme Seite eines Peltierelements darf je nach Element nicht wärmer als 60°C (oder bei besseren nicht wärmer als 120°C) werden, da sonst die Lötstellen defekt werden, mit denen die "Klötzchen" zwischen den Platten des Peltierelements verlötet sind. Da Vibrationen nicht erlaubt sind, müssen an den Peltierelementen auf beiden Seiten "riesige" Kühlkörper für den entsprechenden Wärmeübergang zur Luft sorgen. Bei der Leistung, die an der warmen Seite abtransportiert werden muss, halte ich das für praktisch unmöglich umsetzbar. Da sollte man wirklich darüber nachdenken, in den Wänden des Schrankes Kühlschlangen einzulegen in denen langsam (wegen der Vibrationen) eine Kühlflüssigkeit zirkuliert, die - ebenfalls zur Vermeidung von Vibrationen - mit einem Kühlaggregat gekühlt wird, was in Absorberkühlschränken (in Hotelzimmern und Campingfahrzeugen) verwendete wird. Aber auch Absorberkühlschränke kommen bei höheren Umgebungstemperaturen nicht unter 5 bis 6°C herunter. Deshalb muss im Sommer die Umgebungstemperatur eventuell gekühlt werden, wenn die 5°C dann benötigt werden. Aber das scheint mir noch weniger aufwändig als der - sonst durchaus beachtenswerte - Vorschlag: Joggel E. schrieb: > Mir scheint ein gasthermodynamischer Ansatz erfolgsversprechender. zB > eben Wasser unter Vakuum verdampfen lassen um sich die > Halogengeschichten vom Hals zu halten. Mit dem Vakuum(Druck) kann man > sich die Temperatur einstellen und regulieren. Denn die > Verdanmpfungstemperatur haengt am Druck. Der Waermetransport ist ca > 50J/kg > Ja, man benoetigt eine Vakuumpumpe welche Wasser kondensieren kann
Günni schrieb: > Das ist nicht sinnvoll. Für die Erzielung einer höheren > Temperaturdifferenz müssen 2 Elemente übereinander geklebt werden. Was ist denn von der Anordnung in diesem Video zu halten? ab 33 min. https://www.youtube.com/watch?v=YWUhwmmZa7A Mir scheint dass der MAcher auf jeden Fall weiß was er macht. Dort wurden 6 einzelne Elemente platziert. Ich würde auf der Rückseite auch einen großen Kühlkörper platzieren und diesen mit Lüftern kühlen. Ich würde im Allgemeinen auch seinen Ansatz mit der Positionierung der PEs außerhalb nachmachen wollen. Für den Kühlbetrieb ist das bestimmt gut, weil die Wärme so besser abtransportiert wird. Allerdings für den Heizbetrieb wohl nicht so gut,.
Günni schrieb: > In den vorangegangenen Threads stand mindestens 2-mal, dass für mehr > Kühlleistung 2 Peltierelemente nebeneinander angebracht werden sollten. > Das ist nicht sinnvoll. Für die Erzielung einer höheren > Temperaturdifferenz müssen 2 Elemente übereinander geklebt werden Wenn eine große Temperaturdifferenz erreicht werden soll, dann sind gestackte Peltiers sinnvoll (also zwei aufeinandergeklebte). Aber damit kann man nur wenig Wärme transportieren, weil man netto nur die nur die Wärmeleistung des vorderen, kleineren Peltiers nutzt (also vielleicht nur ein Viertel dessen, was das hintere Peltiers wegpumpt). Wenn viel Wärme transportiert werden soll (bei relativ kleinen Temperaturdifferenzen), dann ist der parallele Betrieb der Peltiers klar die bessere Lösung. Und dieser Anwendungsfall liegt beim TO vor, deswegen waren die diversen Hinweise auf parallele Peltiers richtig. Der TO hat relativ geringe Temperaturdifferenzen (von vielleicht 5° auf der kalten Seite zu vielleicht 35° am äußeren Kühlkörper). Gleichzeitig muss er große Wärmemengen transportieren (um die Wärmeverluste der Oberfläche zu kompensieren und um das Innere der Box in akzeptabler Geschwindigkeit abzukühlen. Bei diesen Bedingungen (viel Wärmestrom, relativ kleine Temperaturdifferenz) ist der parallel Betrieb der Peltiers eindeutig besser. Natürlich muss der äußere Kühlkörper dann so bemessen sein, dass die Temperatur auf der Warmseite nicht auf 60° ansteigt, wie in deinem Rechenbeispiel. Aber für realistische ~30K Temperaturdifferenz bei viel Wärmestrom nutzt man keine gestackten Peltiers sondern parallele Peltiers.
O. A. schrieb: > Allerdings für den > Heizbetrieb wohl nicht so gut,. Um den Heizbetrieb musst du dir keine Sorgen machen - dort erreichst du einen "Wirkungsgrad" von 100% (und bekommst sogar noch Wärme aus der Umgebungsluft dazugeliefert). Bei deinem Temperaturbereich ist nur der Kühlbetrieb das Problem. O. A. schrieb: > Was ist denn von der Anordnung in diesem Video zu halten? > > ab 33 min. > > Youtube-Video "BUILD YOUR OWN REFRIGERATOR! - SOLID STATE TEC" > > Mir scheint dass der MAcher auf jeden Fall weiß was er macht. Handwerklich sieht es auf jeden Fall brauchbar aus. Ich hab nicht das ganze Video durchgeschaut: hat er auch mal vorgerechnet, welche Wärmeleistung er transportieren wird und welche Abwärme sein Kühlkörper abführen muss? (Ich denke immer noch, dass das für deine Bachelorarbeit der nächste Schritt sein sollte.) Bei seinem Aufbau sollten die benötigen Kenngrößen (Wärmedurchgang durch Oberfläche, Wärmekapazität des Aufbaus) auch ganz vernünftig abschätzbar sein.
Das verlinkte video zeigt die Abhaengigkeiten der einzelnen Komponenten und endet vor demm Test. Nachfolgende videos sind verlinkt . Hier aber nochmals. build : https://www.youtube.com/watch?v=YWUhwmmZa7A test : https://www.youtube.com/watch?v=cw8ipUYodkE freeze : https://www.youtube.com/watch?v=RkSR4rTl2GY Eine stetige Weiterentwicklung. Man muss begabt und gut ausgeruestet sein, um die Prototypen nachzubauen.
Angehängte Dateien:
-
Ermittlung_Kaelteleistung.PNG
140 KB -
Peltier_Parameter.PNG
24 KB -
Einheiten.PNG
48 KB
Ich habe mal versucht die Kälteleistung zu bestimmen. Vll. Kann ja jemand sagen, ob es passt oder falsch ist? Die Formel ist Qk= Tk*a_Elem * I - (I^2*Ri)/2 - lambda_Elem *dT Qk= Kälteleistung in W Tk= Temperatur Kaltseite in K a_Elem= Thermokraft in V/K I= Strom Ri= Innenwiderstand PE a_Elem= Thermokraft in V/K lambda_Elem= Wärmeleitwert in K/W a_Elem, lambda_Elem, Ri nehme ich aus dem Quick Cool Diagramm. a_Elem= ist mit 0,2 mV/K angegeben. Ich nehme an, das ist die Spannung für 1 Thermopaar? dann ist mein a_Elem für 1 PE mit 127 Thermopaaren= 127 * 0,2 mV/K= 0,0254 V/K Mein Regler schafft Imax_ =20A, somit stehen für mir für 1 PE =5 A zur Verfügung wenn ich 4 PEs verwenden möchte. Ri = 1,05 Ohm, I=5 A, Tk= 278K, a_Elem= 0,0254V/K, lambda_Elem = 0,39 W/K Dann komme ich auf Qc= 278K * 0,0254V/K * 5 A - (5A^2 * 1,05 Ohm)/2 - 0,39 W/K * 40 K = 6,581 W Bei 4 PEs hätte ich dan eine max Kälteleistung von 4x6,581 W = 26,324 zur Verfügung? Würde das bedeuten ich kann 26 W pro Sekunde an Wärme aus dem Schrank transportieren? Ganz schön wenig....
:
Bearbeitet durch User
Die Kuehlleistung ersiehst du aus dem Datenblatt... und je kleiner die Belastung, desto hoeher der Wirkungsgrad. Bedeutet mit 20A bist du schon weit in der unwirtschaftlichen Zone.
:
Bearbeitet durch User
Joggel E. schrieb: Bedeutet > mit 20A bist du schon weit in der unwirtschaftlichen Zone. Ja, aber wichtiger ist mir dass ich meine Probe abkühlen kann. Wenn der ganze Schrank 300W frisst, ist das nicht schlimm.
O. A. schrieb: > Vll. Kann ja jemand sagen, ob es passt oder falsch ist? Ich hätte erwartet, dass du Kennlinien aus dem Datenblatt besorgst und damit rechnest. Du scheinst eher die Formeln herleiten zu wollen, aus denen sich die Kennlinien ergeben. Auf den ersten Blick sieht deine Rechnung nicht verkehrt aus. Aber an einigen Stellen kann ich nicht nachvollziehen, woher du deine Zahlenwerte nimmst. Gehört das Diagramm Peltier_Parameter.png genau zu deinem Peltierelement? Im Diagramm liest man einen R_i von rund 1,05Ohm ab (und damit rechnest du). Im zuvor verlinkten Datenblatt ist ein R_i von 1,5Ohm angegeben. Wenn du mit 1,5Ohm statt 1,05Ohm rechnest, erhältst du völlig andere Ergebnisse. Was mir in deiner Zusammenfassung auch nicht gut gefällt: du schätzt die Erwärmung des Kühlkörpers über die Umgebungstemperatur einfach als Konstante an (8K). In Wirklichkeit hängt der Wert natürlich stark vom Kühlkörper (genauer: von dessen Wärmewiderstand) ab und von der gesamten Wärmeleistung, die er wegkühlen muss. Dabei können vielleicht 8K rauskommen, es kann aber auch ein völlig anderer Wert sein.
Ohne Versuche wird's nicht gehen. Nimm das Video von Tech Ingredients als Anregung, um die Optimierungsmoeglichkeiten und Zusammenhaenge abzuschaetzen. Deren Aussage : je ein Drittel des Verlustes duerfen aus : -Uebergang Temperaturabfalles Luft-Kuehlkoerper innen -Uebergang Temperaturabfalles Luft-Kuehlkoerper aussen -Verlust durch Waermeleitung der Isolation entstehen.
:
Bearbeitet durch User
Achim S. schrieb: > Ich hätte erwartet, dass du Kennlinien aus dem Datenblatt besorgst und > damit rechnest. Ich wollte einfach mal diese Formel aus dem Info-Dokument zu Peltiers nachrechnen. Achim S. schrieb: > Gehört das Diagramm Peltier_Parameter.png genau zu > deinem Peltierelement? Ich habe leider kein Datenblatt zu meinem Element. Ich will eins bei Amazon kaufen. Aber mir scheint wenn ich nach dem Typen suche, finde ich Datenblätter mit unterschiedlichen Werten. Dieses hier: https://www.amazon.de/dp/B07RYCHLWH/?coliid=I27KIQOI42UX4O&colid=395TJ4O5T09HL&psc=1&ref_=lv_ov_lig_dp_it Achim S. schrieb: > Was mir in deiner Zusammenfassung auch nicht gut gefällt: du schätzt die > Erwärmung des Kühlkörpers über die Umgebungstemperatur einfach als > Konstante an (8K). In Wirklichkeit hängt der Wert natürlich stark vom > Kühlkörper (genauer: von dessen Wärmewiderstand) ab und von der gesamten > Wärmeleistung, die er wegkühlen muss. Dabei können vielleicht 8K > rauskommen, es kann aber auch ein völlig anderer Wert sein. Die 40K dT habe ich aus dem angehängten Dokument (erstes Bild) genommen. Dort wurde es als Schätzwert angenommen. Ich habe ja noch keinen fertigen Aufbau und wollte eig nur wissen in welcher Größenordnung sich die Kühlleistung befindet. Wenn man also noch die Wärmeverluste vom Gehäuse miteinbezieht. Dann sinkt die Kälteleistung der gesamten Anlage wahrscheinlich auf unter 20 W. Bei einer Leistungsaufnahme von 12V* 20A = 240 Watt, wäre das ein Wirkungsgrad von unter 10%. Was Peltier doch hinkommt oder.
:
Bearbeitet durch User
O. A. schrieb: > Ich habe leider kein Datenblatt zu meinem Element. Ich will eins bei > Amazon kaufen. Aber mir scheint wenn ich nach dem Typen suche, finde ich > Datenblätter mit unterschiedlichen Werten. Es gibt auch Hersteller mit Datenblättern, denen man vernünftige Information entnehmen kann. Bei so einer Wahl ist dann auch die Wahrscheinlichkeit höher, dass das Peltier die zugesicherten Werte einhält, als wenn man was aus irgendeiner Amazon-Quelle bestellt. Hier ein Datenblatt eines Peltiers mit ähnlichen Kennwerten (aber mehr Information) https://www.lairdthermal.com/datasheets/datasheet-ZT7-16-F1-4040-TA-W8.pdf Ich würde an deiner Stelle mal mit so einem sinnvoll angegebenen Datenblatt arbeiten (ich denke dein Betreuer wird einige sinnvolle Rechnungen in der Bachelorarbeit sehen wollen). O. A. schrieb: > Die 40K dT habe ich aus dem angehängten Dokument (erstes Bild) genommen. Achso. Ich dachte schon das erste Bild sei dein erster Entwurf zur Bachelorarbeit. O. A. schrieb: > Ich habe ja noch keinen > fertigen Aufbau und wollte eig nur wissen in welcher Größenordnung sich > die Kühlleistung befindet. Na ja, die Größenordnung könnte wohl hinkommen. Je näher du dem oberen Limit des Peltiers kommt, desto empfindlicher hängen die Ergebnisse aber von kleinen Abweichungen in den Kenngrößen ab. Beim Heizleistungsterm I^2*R_i/2 macht der nicht genau angegebene R_i (1,05Ohm oder 1,5Ohm) bei 5A schon einen Unterschied von 5W. Wenn der größere Widerstand richtig sein sollte, bleiben am Ende also keine "6,581W" Wärmeleistung pro Modul übrig sondern nur noch rund 1W (was aber ja immer noch diesselbe Größenordnung ist). O. A. schrieb: > Würde das bedeuten ich kann 26 W pro Sekunde an Wärme aus dem Schrank > transportieren? Schreib sowas bitte nicht in der Bachelorarbeit. Wenn die Kühlleistung 26W betragen sollte, dann kannst du 26 Joule pro Sekunde transportieren.
Ich überlege gerade wie ich mein Netzteil dimensionieren muss. Mein Regler kann max. 20A schalten. (12Vx20A=240W) Dann brauche ich noch für meine Lüfter ca. 20W Macht 260W. Allerdings braucht der Regler doch auch Strom? Ich kann aus dem Datenblatt nicht erkennen wieviel Leistung dieser für sich beansprucht. Wenn ich dann z.B ein 360W Netzteil nehme, müsste dies doch genügen? Dann bleibt auch noch etwas Reserve...nur muss ich dann noch herausfinden wie den Strom für den Regler auf max. 20A begrenze. Für die Langlebigkeit des Netzteils ist es doch besser, wenn dieses nicht ständig an seiner Leistungsgrenze läuft? https://www.quick-cool-shop.de/peltier-controller/peltier-controller-qc-pc-co-ch1.html
Achim S. schrieb: > Schreib sowas bitte nicht in der Bachelorarbeit. Wenn die Kühlleistung > 26W betragen sollte, dann kannst du 26 Joule pro Sekunde > transportieren. Ok, wäre das nicht eig. 26 W zu jeder Zeit. Und wenn es für 1 sec ist, dann wäre es 26 W*s was 26 Joule entspricht? Ja dann sind es 26 Joule in einer sec.
Wenn noch leere Seiten in Arbeit, dann kannst du ja noch einen Vergleich zum Kühlkompressor machen. Für kleinere Kühlleistungen in Wohnwagen oder Boot ist der BD35F von Danfoss ein gewisser Standard. Der Kompressor ist für Batteriebetrieb (12 / 24 V) optimiert. Im Unterschied zum klassischen Schwingkompressor wird ein kleiner Drehstrommotor mit Frequenzumrichter benutzt. Die maximale Kälteleistung kann über die Motordrehzahl eingestellt werden. Eine Tabelle mit verschiedenen Arbeitspunkten siehe Link: https://darment.eu/wp-content/uploads/wpallimport/files/BD35F.pdf . Im Kühlraum ist nur der Verdampfer mit oder ohne "Kältespeicher". Man verwendet möglichst einen "Toplader". Das verringert Kälteverluste im Vergleich zu einer Tür. Grüße von petawatt
O. A. schrieb: > Macht 260W. Nimm ein 480W Netzteil. Dann ist genug Reserve für ein paar Spielereien. Und später, wenn du weißt, wieviel du tatsächlich und dauerhaft brauchst, kannst du immer noch optimieren. Horst S. schrieb: > Man verwendet möglichst einen "Toplader". Übliche Klimaschränke sind aber allesamt Frontlader. > Das verringert Kälteverluste im Vergleich zu einer Tür. Die kalte Luft soll eh' mit einem Lüfter herumgeblasen werden. Dann ist es schnuppe, ob er beim Öffnen die Kälte nach oben oder nach vorn rausbläst. Horst S. schrieb: > Im Kühlraum ist nur der Verdampfer Wie ich schrieb: >>> Und noch ein Wort zum Thema Erschütterung dur Kompressor: man kann so >>> einen Kompressor auch weit weg montieren und hat dann nur Schläuche mit >>> kaltem Kühlmittel in den Schrank.
Angehängte Dateien:
-
01_4_1Peltier_Kuehl_01.jpg
270 KB -
03_Plexibox_01.jpg
300 KB -
05_Kuehlen-27_01.jpg
270 KB -
02_Kaskadierung_01.jpg
280 KB -
06_Heizen_101_01.jpg
270 KB -
04_Plexi_Styropor_01.jpg
280 KB
Hochwerte Gesellschaft! Meine selbstgebaute Micro-Temperaturbox habe ich wie auf den Bildern gebaut. Die funktioniert von -27°C bis 101°C prächtig. Die Regelung erfolgt mit einer H-Brücke und einem AVR-gesteuerten DC/DC-Wandler. Hiermit erreiche ich eine Hysterese von unter 0.1°C im gesamten Temperaturbereich. Diese Box hat Volumen nur 150ml, aber für meinen Anwendungsfall (Sensoren testen) passt das seit vielen Jahren wunderbar. Einen 60l Temperaturschrank würde ich aus einen Kühlschrank-Kompressor und einer elektrischen Heizung bauen, da ein Peltierelement nur ca 5% Wirkungsgrad hat. Beste Grüße Thomas
Lothar M. schrieb: > Die kalte Luft soll eh' mit einem Lüfter herumgeblasen werden. Dann ist > es schnuppe, ob er beim Öffnen die Kälte nach oben oder nach vorn > rausbläst. Bei der Schranklösung fließt die Kälte bei offener Tür auch ohne Lüfter zügig nach unten weg. Das ist schon ein Unterschied. Ich hab die weiter oben beschriebene Kompressorkühlanlage in unsere Yacht eingebaut. Je nach Arbeitspunkt und Norm ist die Kälteleistung um den Faktor 1,5 bis 2 mal so groß wie die aufgenommene elektrische Leistung (Wärmepumpe). Entsprechend Aussage von Thomas R. ist der Wirkungsgrad des PE nur 5%. Für spezielle Anwendungen wie z.B. rauscharme Photosensoren in der Astronomie spielt das keine Rolle. Aber für einen 60 l Schrank eher ungeeignet. Grüße von petawatt
Horst S. schrieb: > Bei der Schranklösung fließt die Kälte bei offener Tür auch ohne Lüfter > zügig nach unten weg. Das ist schon ein Unterschied. Schon, aber das hier soll ja kein Bierkühler, sondern ein Temperaturschrank werden, denn O. A. schrieb: >>> einen Schrank im Bereich 5 bis 40 Grad kühlen bzw. aufwärmen können.
Lothar M. schrieb: > Schon, aber das hier soll ja kein Bierkühler, sondern ein > Temperaturschrank werden, Bei uns im Labor wurde der hochwertige Wärmeschrank von Leybold Heraeus bei runden Geburtstagen auch zum Erwärmen von Leberkäs benutzt, und die für Vereisungsversuche gedachte Kühltruhe natürlich auch für das Bierfass. Nur so konnte der nicht unerhebliche Platzverbrauch der Geräte dauerhaft begründet werden. Für die Temperaturregelung der Kühltruhe wurde damals ein Quecksilber-Kontaktthermometer mit nachgeschaltetem Schütz eingesetzt. Das Quecksilber würde heute natürlich sofort einen Großeinsatz der Feuerwehr auslösen. Grüße von petawatt
Angehängte Dateien:
-
PE_Daten.PNG
46 KB
Hallo, ich habe mal ne Frage zum Datenblatt meines PE. Ich möchte die Kühlkörper dimensionieren und möchte dazu wissen wiviel Wärme auf der heißen Seite meines PE entsteht. Dort ist für Thot=50° das Diagramm angegeben. Strom ist ca. 5A. was ich in ein PE gebe. Erste Frage woher weiß wie hoch mein dT ist? Ich hätte jetzt als dT 40K ausgewählt, als Richtwert wie ich das in einem Dokument gelesen habe. D.h wenn ich auf der kalten Seite 3°C habe, dann habe ich auf der warmen 43°C. Aber das hängt ja im Prinzip davon ab wie ich die warme Seite kühle? Diese 43°C habe ich ja nur mit vorhandenem Kühlkörper plus Lüftung. Aber ich habe noch keine Kühlung, die möchte ich doch erst dimensionieren. Jetzt steht im Diagramm bei dT=40K und I=5,1 A dass Qc= 27 W ist. Ist dies die reine Kühlleistung meines PE? Oder muss ich davon noch iwas abziehen? oder sind davon bereits die Verluste abgezogen. Ich gehe davon aus dass es die reine Kühlleistung ist. Das würde bedeuten, wenn ich mein PE mit 12V und 5,1 A ansteuere. Habe ich Pel= 61,2W. Dazu muss ich Qc dazu addieren. Dann ist Qh= Pel + Qc = 88,2W. Da ich 2 Peltiers auf einem Kühlkörper montiere, habe ich dann ein gesamtes Qh von 176,4 W. Macht das Sinn oder habe ich iwas falsch gemacht?
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.