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Hallo zusammen,

wer von Euch hat praktische Erfahrungen mit Peltier-Elementen in Sachen typischer Leistung, Spannung, Strom
und vor allem in Sachen Kühlkörperpraxis, das bestmögliche Verkleben dieser mit dem Element und Erreichen welcher Temperaturen
(in beide Richtungen) ?
Was ich schon gesehen habe - es gibt liebevoll gemachte Videos von Bastlern, welche mit z.B. Prozessor-
Kühlkörper und diesen sogar noch in einem Eis-Wasser-Eimer dann als Resultat auf der Kaltseite beim Peltier bis -33 Grad °C
ankommen.
Wie ist das mit der Kaskadierung von Peltierelementen? Lassen sich Peltierlemente durch Hintereinanderschalten in der
Leistung verstärken? Dem Videoersteller ist dies mit zwei Stück in einem Versuch nicht gelungen, die Leistungsaufnahme
war aber dann schon doppelt, aber keine Verbesserung des gewünschten Temperatur-Effekts.

Danke im voraus für Eure Tipps dazu!

Gruß Pit

Hallo Pit1509
dass das Hintereinanderschalten von Peltier-Elementen nichts bringen kann, ist mir klar. Besser ist ein Parallel-Betrieb auf einer grösseren Fläche. Generell ist der Wirkungsgrad der Peltier-Elemente nicht gerade berauschend, ihr grösster Vorteil ist, dass sie auf bewengende Teile (Mechanik) bei der Kühlung verzichten können. Bei der Montage sollte immer Wärmeleitpaste eingesetzt werden, meist im Verbund zu einem federndern Druck auf das Gehäuse.
Was willst Du denn damit kühlen ?
Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

» dass das Hintereinanderschalten von Peltier-Elementen nichts bringen kann,
» ist mir klar. Besser ist ein Parallel-Betrieb auf einer grösseren Fläche.
» Generell ist der Wirkungsgrad der Peltier-Elemente nicht gerade
» berauschend, Bei der Montage sollte immer
» Wärmeleitpaste eingesetzt werden, meist im Verbund zu einem federndern
» Druck auf das Gehäuse.

Hallo Thomas,
vielen Dank!
Es sollen im wissenschaftlichen Bereich sehr, sehr kleine Proben sehr schnell und sehr stark
abgekühlt werden können.
Gruß Pit

» Es sollen im wissenschaftlichen Bereich sehr, sehr kleine Proben sehr
» schnell und sehr stark abgekühlt werden können.

Dann wirst du doch was zur Wärmekapazität und den Temperaturen sagen können.

In Photodetektoren verwendet man mehrstufige Pelztiere. Dabei sind die kältesten Pelztiere die kleinsten, einfach um den Wärmerückfluss klein zu halten.

Beispiel:
https://telemeter.info/de/mehrstufige-peltierelemente

» Beispiel:
» https://telemeter.info/de/mehrstufige-peltierelemente

Sieht mehr aus wie ein chinesischer Königspalast...

Was sind nun so die kleinsten Pelztiere (nette Umschreibung)? Also z.B. für Transistoren im TO-92 Gehäuse vielleicht? Kommt sich da nicht etwa die warme Seite der kalten Seite ins Gehege? Kann mit kleiner werdendem Element die "Umschaltung" zwischen verschiedenen Temperaturen in den einstelligen Sekundenbereich gedrückt werden (große Toleranz, klar)?

LG Sel

Nur vergossene Elemente verwenden damit kein Kondensat eindringen kann (wenn die Anwendung unter dem Taupunkt ist).

» Was sind nun so die kleinsten Pelztiere?

https://www.uweelectronic.de/de/temperaturmanagement-2/peltierelemente/miniaturtypen.html

https://telemeter.info/de/miniatur-peltierelemente

» Hallo Pit1509
» dass das Hintereinanderschalten von Peltier-Elementen nichts bringen kann,
» ist mir klar. Besser ist ein Parallel-Betrieb auf einer grösseren Fläche.
Pelletierelemente sind fast immer in Reihe geschalten schon ab Werk z.B. die in einer Kühlbox verbauten für 12V Und prinzipiell ist es wie bei jeder Reihenschaltung, in Reihe erhöhst du die max. Temperaturdifferenz und parallel die transportierte Wärmemenge

» Pelletierelemente

Was für Elemente haben die Kürschner so?






https://de.wikipedia.org/wiki/Jean_Peltier

Hallo Pit,
Seriell oder Parallel - es gibt viele Verschaltungsmöglichkeiten.
Ein Peltier-Element ist im Prinzip nur ein kleiner Würfel aus 2 thermischen Halbleitern - wobei es hier keine echte elektronische Rekombinationszone gibt.
Daher kann ein Peltier in beiden Stromflußrichtungen betrieben werden. Die Wärme fließt dann mit dem Strom - hab aber leider vergessen, ob die Anode oder Kathode abkühlt.

Aus vielen solcher Würfel gepaart mit thermisch isolierten Leiterstücken wird dann eine Serienschaltung gebildet, die zwischen den beiden Deckplatten ein Temperaturgefälle in Stromrichtung erzeugt.
Mehrere Solcher Platten-Halbleiter-Paare können dann übereinander gestapelt werden (Wärmekleber, Keramik-Kleber, Wärmeleitpaste).
Dabei sind die Eigenerwärmungen der einzelnen Elemente zu berücksichtigen und die Kalte Seite ist dann mit einer kleineren Grundfläche als das Element der warmen Seite.

Ein solches Bauteil kann aber nur eine spezifische Temperatur-Differenz aufbauen, da die Elemente und rückführenden Leiterstücke wiederum die wärme in der entgegengesetzten Richtung leiten.(Typisch 65°C und heiß-Seite unter 160°C)

Hab mich mal mit dem umgekehrten Effekt auseinander gesetzt - eine Wärmequelle heizt ein PE auf (bis 350°C wenn entsprechende Materialien verwendet werden) - bei den Computer-Kühlern geht es bis max. 160°C.
Die andere Seite wird dann gekühlt - da kann alles genommen werden was gerade möglich ist. z.B. besonders effizient ist der Weltraum mit entsprechendem Strahlungskühlkörper.
Die Spannung am Element ergibt sich dann aus der Materialkonstante und der Temperaturdifferenz - sogar mit beachtlichen Strömen. Wirkungsgrad unter 5%.

Allem gemeinsam ist aber die formschlüssige Wärmeübertragung vom Element auf den Kühlkörper (dünn aufgetragene Paste) und die mechanische Fixierung, die keinen Wärmerückfluß auslösen soll.
Eine Regelung verhindert betauen oder überhitzen der jeweiligen Seiten.

cu
St

Nahtrag:
ein PE-Bauteil mit einer Fläche von 5x5cm kann einen Strom von 10A und eine Spannung von 12V haben.
Einsatz aber nur geregelt, damit die maximale Temperaturdifferenz und Heiß-Seiten-Temperatur nicht überschritten wird.

genaue Werte sind aber nur über das jeweilige Datenblatt ersichtlich.

die Heiß-Seite wird um bis 15% wärmer als der Stromfluß angeben würde, da die Wärmeenergie der Kaltseite dazu kommt.

cu
St