Peltier Elemente zur Stromerzeugung
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Worum gehts?
Es geht um die Teile die es in diesen schnuckeligen kleinen Kühlboxen kalt machen! sogenannte Peltier Elemente und ihre Nutzung als Stromgenerator....
Im Teil Versuche geht es darum, herrauszufinden wie man Peltier Elemente zur Stromerzeugung benutzen kann. Der dabei zur Anwendung kommende Seebeck-Effekt ist übriges schon vor dem gegenläufigen Peltier-Effekt erkannt worden.
Einzelne versuche sind der Reihe nach aufgeschrieben....
Versuche
Kühlelemente Test
Man nehme ein Element und betreibe es mit einer Spannung von 12 V. Logisch man kann folgendes beobachten:
- Eine Seite wird heiß
- Eine Seite wird kalt
- Es wird Strom verbraucht
Um den Umgang mit Peltier Elementen zu lernen, ist es jedoch wichtig auch diesen Test einmal durchzuführen. ;-)
Ofentest
Bei diesem Test wurde ein Peltier Element mit hilfe eines Holzofens auf der einen Seite beheizt und mit Hilfe eines Kühlkörpers (erhältlich u. a. bei Conrad bzw auf ebay bei http://www.misch-shop.de/peltier/peltier.htm gibt's die gleichen wie beim blauen Klaus nur für die hälfte. Bei http://www.uweelectronic.de/de/generatortypen-5.html gibt's sogar welche, die dafür gemacht sind, um damit strom zu erzeugen (halten 150ºC aus))auf der anderen Seite gekühlt. Es handelt sich dabei um einen Versuchsaufbau, das Element wird dabei mit einem Kühlkörper auf der kalten Seite auf den Ofen gedrückt und die Spannung mit einem Multimeter gemessen.
Mit Kühlkörper auf der kalten Seite (Alu-Kühlrippen zur Halbleiter-Kühlung) und ca 90°C-100°C an der Ofenkachel gibt mein Testelement beim Ansetzen ca 1 V Spannung bei ca 1 A Strom ab, die dann auf 0,6 V abfällt.
Daten Testelement:
TEC1-12730
Innenwiderstand Ri = 0,35 Ohm
Spannung U max = 15,8 Volt
Strom I max = 30 A
Kühlleistung Qc bei Dt 0 = 266,7 Watt
Temperaturdifferenz ΔT = 65 Grad Celsius
Thermische Lebensdauer = 1600 x 10 ^3
Anzahl der Thermokoppler = 127
Maximale Betriebstemperatur = 120 Grad Celsius
Abmessung = 62 mm x 62 mm x 4,3 mm
Keramikoberfläche Aluminiumoxid
Qualitativ Hochwertiges Produkt, Hersteller ISO 9001 zertifiziert
Das Element ist rundherum mit Silikon gegen Kondenswasserbildung geschützt.
Chinesische Produktion,
über ebay bei amerikanischem Webshop
für € 20,- Sofortkauf
Daten Ofen:
Schwarzwälder Transportkachelofen (Kacheln in Eisenwinkeln gehalten) ca 6 kW Leistung
Projekt:
Pro Kachel passen 3x4=12 Elemente. Zwei Kacheln bieten mit 24 Elementen ausreichend Strom, um mit ca 2 A Dauerstrom eine über einen einfachen Solarlader angeschlossene 12V Blei(Gel)Batterie zu laden. Die Elemente sollen mit Wärmeleitpaste versehen mittels eines Spannbandes über den flächendeckenden Kühlkörper (Rippen senkrecht!) auf die Kacheln gepreßt werden.
Kosten:
Ungefähr genauso wie bei einer kleinen Solaranlage in Inseltopologie, ca € 500,-
Erklärung
Ein Peltier Element benötigt, für die Funktion, eine Temperaturdifferenz von ca 60° C, um seine volle Leistung bringen. Bei ca knapp 100°C an der Kachel und einem großen, längsgerippten Alukühlkörper auf der Seite der Ofens, wo die Außenwand ist, womöglich in Türnähe, kann im Winter durchaus ein Betrieb im günstigen Bereich erzielt werden
Statt einen Alukühlkörper wäre eine Aluwanne mi ca 2,5 Liter Flüssigkeit (Wasser) vorstellbar
Eiswürfelofentest
Die Idee ist noch ungetestet! Was passiert wenn eine Seite eines Peltier Elementes mit Eiswürfeln gekühlt wird während die andere mit einem Ofen beheizt wird?
Meinung dazu:
Zum Testen des Leistungsspektrums des Elements vielleicht von Nutzen, nicht jedoch für den Alltagsgebrauch.
Eher könnte im Sommer bei reichlich Solarstromüberschuß und tierischer Hitze die Thermoelektrikanlage durch Umpolung und Anschluß an die Solaranlage zur Kühlung (air condition) verwendet werden...
- Der Eiswürfeltest soll überhaupt erstmal ein Ergebnis liefern, bisher habe ich in noch keinem meiner Versuche auch nur die Andeutung einer Spannung gemessen. :( Für einen Festen aufbau denke ich an .,.,.,.,.,einen Heiswasser Peltier Tauscher. 0° kaltes Wasser von draußen und 90° Warmes Wasser von drinnen. gruss Zem 17:33, 28. Feb 2006 (CET)
