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Hallo Leute!

Ich habe mich hier schon einmal ein wenig bezüglich Peltier-Elemente umgeschaut und ganz hilfreiche Informationen gefunden.
Leider immer nur in einer Richtung, zum Kühlen eines Objekts.

Ich würde es aber gern genau anders herum benutzen, also um etwas zu Heizen, oder ehr zum Erwärmen ( Temperaturbereich zwischen 30 und 45 grad). In meinem Fall wäre das eine (10x10x0.5)cm Aluminium Platte. Die Regulation in diesem T-Bereich sollte über das variieren des Stroms (bzw. der Spannung) erfolgen.
Das sollte doch vom Prinzip her ebenso möglich sein? Oder gibt es Probleme durch die Änderung der Stromstärke (die Änderung pro Zeit würde im Minuten bereich liegen)

Leider sind die meisten Datenblätter nur auf Kühlung ausgelegt und zeigen T(Hot) als konstant an, wobei sich durch eine Änderung von T(cool) die Wärmepumpleistung ändert. Für mich wäre eine Abhängigkeit der T(Hot) Seite von der Stromstärke interessant.

Eine weitere Frage: Könnte man die Wärmepumpleistung (z.B. von 40W) mit der elektrischen Leistung (z.B. 40W eines Heizwiderstandes) gleich setzten, das ich darüber ( U*I*t = c*m*dt) berechnen kann wie lange es dauert bis sich meine Platte auf eine bestimmte Temperatur aufgeladen hat?

Besten Dank im Voraus und schöne Grüße!


Damokles

Hallo

Ist doch im Prinzip einfach. Die Temperatur geht auf der einen Seite um einen bestimmten Betrag herunter, und dafür auf der anderen Seite um den gleichen Betrag nach oben.
Da ein direkter Zusammenhang besteht, ist es im Prinzip egal, ob ich die eine oder die andere Seite reguliere.

Herunterkühlen auf 10° bedeutet z.B. Erwärmung auf 30° bei einer Raumtemperatur (oder einem Lüfterstrom) von 20°.

Der Rest steht im Datenblatt. Im Prinzip. Denke ich so.

Theo

hi,

bei einem peltier-element brauchst du im vergleich zu einem heizelement eine geringere elektrische leistung. bei einem heizelement wird die elektische energie in wärme gewandelt, also wenn man so will produziert. bei einem peltier-element wird hingegen eine temperaturdifferenz zwischen den beiden seiten des elements geschaffen. der einen seite wird wärme entzogen und auf die andere seite <geschaufelt>. um den wirkungsgrad des elements zu verbessern, könnte es also sinnvoll sein, auf der kälteren seite einen kühlkörper (in diesem fall ja eher wärmkörper) zu benutzen.

ist ein peltier-element in verhältnis zu einem heizelement nicht relativ teuer?

gruß

» bei einem peltier-element brauchst du im vergleich zu einem heizelement
» eine geringere elektrische leistung.

Um eine Masse zu erwärmen brauchst Du immer eine bestimmte Wärmemenge, egal wo her.......


Gruß Uwe

--
Löten könnte Spass machen... wenn da nicht CE, RoHs und WEEE wären.
Schraipfeeler sint gevolt; sie dihnen deer Belusstigunk

» Um eine Masse zu erwärmen brauchst Du immer eine bestimmte Wärmemenge,
» egal wo her.......

habe nie etwas anderes behauptet. gut das du deine hoffnungen auf einen nobelpreis schon aufgegeben hast...

» Um eine Masse zu erwärmen brauchst Du immer eine bestimmte Wärmemenge,
» egal wo her.......

bei einem reinen Heizelement nur aus der zugeführten Energie, beim Peltierelement (teilweise) aus der Umgebung bzw kalten Peltier-Seite.

Deshalb haben ja auch Heizelemente annähernd 100% Wirkungsgrad, Peltierelemente aber wesentlich über 100%.

Sonst wären Wärmepumpen ja ncht sinnvoll.

hws

um den wirkungsgrad des
» elements zu verbessern, könnte es also sinnvoll sein, auf der kälteren
» seite einen kühlkörper (in diesem fall ja eher wärmkörper) zu benutzen.
»
» ist ein peltier-element in verhältnis zu einem heizelement nicht relativ
» teuer?
»


Danke erst einmal.

Also das Peltier ist schon teurer, aber da ich es Möglicherweise auch noch zum Kühlen(bzw. schnellerem reduzieren der Temperatur) verwenden will, besser für mich geeignet.

Was genau meinst du denn mit Wärmekörper?

Passiv ließe sich das sicher machen, einige „Kühlrippen“ (Wärmerippen) auf die Kalte Seite anbringen und damit die aktive Oberfläche des Peltiers zu vergrößern, damit mehr Wärme aus der Umgebung abgezogen werden kann.

Aktiv, also als richtige Heizquelle, wäre es ja eigentlich unsinnig, dann könnt ich auch gleich diese zum Heizen verwenden.

Gruß again.

» Deshalb haben ja auch Heizelemente annähernd 100% Wirkungsgrad,
» Peltierelemente aber wesentlich über 100%.

Na wenn das nicht Nobelpreisverdächtig ist, ein Wirkungsgrad von über 100%. Das Perpetuum Mobile als Grundgedanke gibs also doch?

--
Don't feed Trolls!!!

» » Deshalb haben ja auch Heizelemente annähernd 100% Wirkungsgrad,
» » Peltierelemente aber wesentlich über 100%.
»
» Na wenn das nicht Nobelpreisverdächtig ist, ein Wirkungsgrad von über
» 100%. Das Perpetuum Mobile als Grundgedanke gibs also doch?

Nun, da bist DU diesmal auf dem falschen Gleis: Der Wirkungsgrad ist nun 'mal so definiert:
((erwünschte) Ausgangsleistung/eingesetzte Eingangsleistung)*100% .
Da die transportierte Wärme(leistung) zur Ausgangsleistung addiert wird, kommt man bei Wärmepumpen
auf einen so definierten Wirkungsgrad > 100% .
Keine falschen Hoffnungen: Trotzdem kein Perpetuum Mobile!

--
Gruß, erikl

» Nun, da bist DU diesmal auf dem falschen Gleis: Der Wirkungsgrad ist nun
» 'mal so definiert:
» ((erwünschte) Ausgangsleistung/eingesetzte Eingangsleistung)*100% .

Das sehe ich und auch alle Physiker völlig anders. Warum nur? Der Energieerhaltungssatz gilt auch beim Wirkungsgrad. Und danach kann man nie mehr Leistung herausbekommen, als reingesteckt wird.

http://de.wikipedia.org/wiki/Wirkungsgrad

Bei einer Wärmepumpe bekommt man auch nie mehr Leistung raus, als man reinsteckt!!! Geht physikalisch nicht.

--
Don't feed Trolls!!!

» » Der Wirkungsgrad ist nun 'mal so definiert:
» » ((erwünschte) Ausgangsleistung/eingesetzte Eingangsleistung)*100% .

» Das sehe ich und auch >alle< Physiker völlig anders.

Stimmt nicht. Ich nicht!

» Warum nur? Der Energieerhaltungssatz gilt auch beim
» Wirkungsgrad. Und danach kann man nie mehr Leistung
» herausbekommen, als reingesteckt wird.

Völlig richtig. Wurde auch nicht bezweifelt.

» Bei einer Wärmepumpe bekommt man auch nie mehr Leistung
» raus, als man reinsteckt!!! Geht physikalisch nicht.

Da hast Du schon Recht. Aber es kommt auf die Definition
des Wirkungsgrades an, s.o.! Bei einer Wärmepumpe addiert sich die transportierte Leistung zur eingesetzten Leistung.
Wenn letztere als elektrische (Heiz-)Leistung *nahezu* zu 100% (s. Beitrag von hws weiter oben; ein paar Photonen und Phononen können sich ja evtl. noch davonschleichen) in (erwünschte) Wärmeleistung umgesetzt wird, und die transportierte Wärmeleistung noch dazu kommt, so ist der auf diese Weise (s.o.) definierte Wirkungsgrad durchaus >100%.
Und kein physikalisches Gesetz leidet darunter

Wärmepumpen-Hersteller für Wohnhaus-Heizungen werben mit Wirkungsgraden von 400..500% - durchaus berechtigt mit dieser Definition - und gar nicht so unpraktisch, weil man damit gleich weiß, wieviel mal soviel Wärme man damit 'reinpumpen kann.

Und LEDs mit einem Wirkungsgrad >100% wurden in der "Solid State Electronics" auch schon - zwar als Kuriosum, aber ernsthaft vorgestellt: Unter bestimmten (leider nicht sehr praktikablen ) Umständen, nämlich bei Flussströmen im µA-Bereich, wird dem LED-chip Wärme entzogen und diese Energie zusätzlich in Licht umgewandelt.

Und wieder kein PM!

--
Gruß, erikl

Wenn ich also die kalte Seite des Elementes zu 100% isoliere, würde es da bis zum absoluten Nullpunkt kalt werden oder wird sich der Wirkungsgrad des Elementes vorher rapide verschlechtern? Irgendwann kann doch keine Wärme mehr aus der Umgebung im Elektrische Energie umgewandelt werden oder?

Wenn ich das Geld hätte und in der Wohnung den Fußboden mit Peltierelementen auslegen würde, hätte ich es in der Wohnung warm und im Keller das Eisfach, ähhhm Kühlschrank?

--
3 natürliche Feinde des Programmierers: Das krebserregende grelle Licht der Sonne, der martialische Gestank frischer Luft, das ohrenbetäubende Gekreische singender Vögel!

» Wenn ich also die kalte Seite des Elementes zu 100% isoliere, würde es da
» bis zum absoluten Nullpunkt kalt werden

Nein, denn die kalte und warme Seite sind ja über die "Elemente" des Peltiers verbunden. Die können zwar Wärme pumpen, aber die Wärme will auch zurückfließen. Deshalb erreicht ein Peltier auch nur eine maximale Temperaturdifferenz zwischen den beiden Seiten. (Größenordnung 50°C)


» Wenn ich das Geld hätte und in der Wohnung den Fußboden mit
» Peltierelementen auslegen würde, hätte ich es in der Wohnung warm und im
» Keller das Eisfach, ähhhm Kühlschrank?

Im Prinzip ja, aber Kühlschrank wirst du nicht erreichen. Oder du baust den Keller mit riesiger Wärmedämmung.

hws

Hi,
das Peltierelement kann mit der Unteren Seite über eine entsprechende 'Heatpipe' mit einem Reservoir verbunden werden. Einfach einen Fingerkühlkörper flächig aufbringen und in ein Glas mit Wasser oder Öl eintauchen lassen. Eine Zusatzheizung (mit Widerstand) gegen einfrieren des Reservoirs vorsehen.


Die obere Seite wird mit einer Schutzplatte versehen für die themperierung. Notfalls noch eine isolierende Umhausung vorsehen.
Ein Meßfühler liefert die Themperatur des Reaktionsgefäßes auf der Themperierplatte.

Das Peltier selber ist mit einer H-Brücke an die Stromquelle angeschlossen, so daß sich durch umpolen ein Kälte oder Wärmeeffekt gegenüber dem Reservoir ergibt. Die maximale Themperaturdifferenz zum Reservoir kann ca. 50-60Grad betragen. Das bedeutet auch, daß mit diesem Aufbau bei Zimmertemperatur eine maximale Temperatur von 80Grad im Reaktionsgefäß erreicht werden kann. Hier kommt dann auch die Isolation und eine Zusatzheizung zum Tragen.

Vorteil des ganzen:
zur Konstanthaltung der Temperatur kann der Kühl und der Heizeffekt eingesetzt werden, so daß sich sehr schnell die gewünschte Temperatur im Reaktor einstellt.

Zum Wirkungsgrad:
Die Physiker haben schon recht! Es gibt keinen Wirkungsgrad > 100%.
Die sekundäre Energiequelle muß nämlich in die Energiebilanz einbezogen werden. Das bedeutet dann z.B. daß ich 800kJ elektrische Energie zuführe und aus der Themperturdifferenz von 1Grad bei 1000Litern durchgesetztem Brunnenwasser eine Energie von 4MJ abziehen kann. Zusammen sind das 4,8MJ Heizleistung.

CU
Stef

» » Bei einer Wärmepumpe bekommt man auch nie mehr Leistung
» » raus, als man reinsteckt!!! Geht physikalisch nicht.
»
» Da hast Du schon Recht. Aber es kommt auf die Definition
» des Wirkungsgrades an, s.o.! Bei einer Wärmepumpe addiert sich die
» transportierte Leistung zur eingesetzten Leistung.

Genau da sehe ich den strittigen Punkt.
Ich stecke elektrische Energie rein um Wärme von einer Seite zur anderen zu transportieren. Die Ausgangswärme ist immer kleiner als die Eingangswärme. Also schon mal unter 100. Jetzt muss ich ja noch Energie aufwenden, was das Endergebnis noch mehr minimiert.

Das sich dies dennoch lohnt und rechnet, ist einfach damit zu erklären, das man sonst diese Energie verschleudern würde.
In großen Bürohäusern, Kaufhäusern oder sogar Großbäckereien lohnt sich der Einsatz von Wärmetauschern oder Wärmepumpen eben deshalb. Natürlich macht es auch Sinn wenn ich mein Haus mittels Wärmepumpen durch Erdwärme beheize, die Eingangswärme kostet mich ja nichts.

MfG

--
Don't feed Trolls!!!

» Die Physiker haben schon recht! Es gibt keinen Wirkungsgrad > 100%.

Wirfst du da nicht Energieerhaltungssatz und Wirkungsgrad durcheinander?


» Die sekundäre Energiequelle muß nämlich in die Energiebilanz einbezogen

Ja, Energieerhaltungssatz

» werden. Das bedeutet dann z.B. daß ich 800kJ elektrische Energie zuführe
» und aus der Themperturdifferenz von 1Grad bei 1000Litern durchgesetztem
» Brunnenwasser eine Energie von 4MJ abziehen kann. Zusammen sind das 4,8MJ
» Heizleistung.

Also 4800 kJ Heizung aus 800kJ eingesetzte elektrische Energie.

Nach Energieerhaltungssatz verschwindet da nix und wird nix hinzugefügt.

Aber nach der Definition des WINRKUNGSGRADES hast du 4800/800 = 6 = 600%

hws