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Author Topic: Peltier-Element mittels PWM  (Read 979 times)
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100%
Über!

4,6A bei 14V = ca 60W Verlustleistung
Plus zusätzliche 40W aus dem Wärmetransport.
Macht eine Heizleistung von 100W bei einer Eingangsleistung von 60W

Also ein Wirkungsgrad von 166% oder so...
 smiley-mr-green smiley-mr-green smiley-mr-green

Wenn man also stromsparend heizen möchte, ist das keine falsche Wahl.
Allerdings ist das Material sehr viel teurer, als eine Heizpatrone.

PS:
Heizpatronen gibts auch in 12V..



Bin gerade echt sprachlos......
Ich sag es mal anders, der Wärmetransport KOSTET Energie und bring keine!!!
Verstehst du denn nicht das Energie nicht aus dem Nichts entsteht???????????
« Last Edit: April 30, 2014, 10:58:07 am by Scherheinz » Logged

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Ah. Das allseits bekannte und beliebte Perpetuum Peltier.. Wait what?
Im Ernst, nach Energieerhaltungssatz geht das nicht smiley-wink
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Verstehst du denn nicht das Energie nicht aus dem Nichts entsteht?
Öhhmmm...
Und?
Wie war das mit dem Urknall?
 smiley-draw smiley-draw


Im Ernst:
Eine Heizpatrone ist ein Ohmscher Widerstand.
Der hat, wenn man Eingangsleistung  und Wärmeleistung betrachtet einen Wirkungsgrad von 100%.
Zumindest fast.

Das Peltier hat einen recht bescheidenen Wirkungsgrad, wenn man es als Kältemaschine betrachtet. Jeder Kompressorkühlschrank dürfte ca. ums 10fache besser abschneiden.

Das Peltier hat Verlustwärme.  Im Falle des Heizens, wenn man das wirklich will, ist das Nutzwärme. Diese Nutzwärme liegt nahe an den Werten, welcher auch ein Ohmscher Verbraucher erzeugen würde. Und jetzt kommt das Geschenk Gottes, das Peltier transportiert auch noch Wärme von der anderen Seite herbei.

Effektive Wärmeleistung = Verlustwärme + Transportwärme

Und die effektive Wärmeleistung ist höher als die Anschlussleistung.
Ergo ein Wirkungsgrad > 100%
Ist doch logisch, oder?
 smiley-twist
 
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Super, und mit der kalten und warmen Seite des Peltier Elements können wir jetzt einen Sterlingmotor betreiben, an dem ein Generator hängt. Und der erhält uns die Reaktion, da bleibt bestimmt noch was an Strom übrig für den Arduino. Oder habe ich da jetzt was falsch verstanden.....
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Ist doch logisch, oder?

Nein, nur verführerisch.  smiley-wink

Aber danke für die Denksportaufgabe...wo liegt der Fehler? Hier: Energiebilanz am Peltierelement (Text rechts neben dem Bild)

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=7&ved=0CGgQFjAG&url=http%3A%2F%2Fwww.situs-tec.de%2Fapp%2Fdownload%2F5794666408%2FGrundlagen-Peltier.pdf&ei=SVthU7HkHNDUsga6uYGwCw&usg=AFQjCNE7XF6hMFwuM5iQAD6dAnHGoVA-ag&sig2=u12P7jY1Hv9k6p_r6RJ-jw&bvm=bv.65636070,d.Yms

Schmunzelnder Gruß!

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Oder habe ich da jetzt was falsch verstanden.....
Aber sicherlich!

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Der Wirkungsgrad ist ein Maß für die Effizienz von Energiewandlungen und Energieübertragungen. Er ist eine dimensionslose Größe und beschreibt das Verhältnis der Nutzleistung  zur zugeführten Leistung 
Aus: Wikipedia
Eingebrachte elektrische Leistung, ca 60W  nutzbare Heizleistung an die 100W

Ein Ottomotor hat einen Wirkungsgrad von ca 35%.
65% sind  unnütze Abwärme
Ein Blockheizkraftwerk, mit dem selben Motor, hat einen Wirkungsgrad von ca 80%.
Warum?
Ist doch der gleiche Motor?
Wie man sieht, ist das mit dem Wirkungsgrad von dem abhängig, was man erreichen möchte......

Es ist in der Regel ein "Göttlicher Tribut" zu zahlen. Verlustwärme.
Aber im Falle des Peltier wird der Umwelt Energie entzogen und unterstützt die Heizwirkung.
Ein Geschenk Gottes.

Mehr Output Nutz- bzw. Heizleistung, als "Bezahlte" Input Leistung.
Also Wirkungsgrad über 100%  smiley-cool

@ Helmuth
Und ja, das Bildchen in deiner PDF zeigt das auch ganz klar.





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Ok, hab´ es kapiert: ein Peltier Element ist eine Wärmepumpe, deren COP (Coefficient of Performance) über 1 betragen kann (bei geringer Temperaturdifferenz zwischen Vorder- u. Rückseite). Im oberen Bereich nahe der Nennleistung sinkt COP wieder auf bis 0,2.

Die "fehlende" Energie wird dem umgebenden Medium entzogen.

Die abgegebene Wärmeenergie ist in einem bestimmten Betriebsbereich tatsächlich größer, als die aufgenommene elektrische. Eine Wärmepumpe eben.

Toll, wieder was gelernt.

Gruß Helmuth

edit: Damit ist das Peltier Element als energieeffiziente Heizung (für geringe Temperaturdifferenzen weit diesseits der möglichen 60-70 K) wieder im Rennen. Der Wirkungsgrad ist nur beim Kühlen gering.


« Last Edit: April 30, 2014, 06:00:12 pm by Helmuth » Logged

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Der Wirkungsgrad ist nur beim Kühlen gering.
Ich gebe es ja zu, auch beim heizen.
Ein Peltier erreicht nicht die  Leistungszahlen einer Wärmepumpen welche auf dem Carnot Prozess beruht.

Eine Carnot Maschine ist natürlich erheblich aufwändiger, als ein Peltier oder gar eine Heizpatrone.
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Ein Ottomotor hat einen Wirkungsgrad von ca 35%.
65% sind  unnütze Abwärme
Ein Blockheizkraftwerk, mit dem selben Motor, hat einen Wirkungsgrad von ca 80%.
Warum?
Ist doch der gleiche Motor?
Wie man sieht, ist das mit dem Wirkungsgrad von dem abhängig, was man erreichen möchte......
Aber auch nur, weil beim BHKW du "ungewollte" Wärmeentwicklung genutz wird. Dennoch holst du aus 100% elektrischer Energie keine 100%+ thermische Energie raus. Ein ohmscher Widerstand ist und bleibt deutlich effizienter.
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Ein ohmscher Widerstand ist und bleibt deutlich effizienter.
[ironie]  smiley-evil Richtig smiley-evil [/ironie]
Und aus dem Grund werden auch alle Wärmepumpen durch Nachtspeicherheizungen ersetzt.
??



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Du vergleichst ständig Äpfel mit Birnen.....
Dann probier es doch einfach aus. Kauf die ein Peltier und eine Heizpatrone. Heiz mit dem Peltier ein Liter Wasser auf und messe die Zeit bis zu einer bestimmten Temperatur und die elektrische Leistungsaufnahme. Das Gleiche machst du mit der Heizpatrone, achte nur darauf das Spannung und Strom genauso einstellst/begrenzt wie beim Peltier. Dann schau mal wie lange das dauert.
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Ein ohmscher Widerstand ist und bleibt deutlich effizienter.
[ironie]  smiley-evil Richtig smiley-evil [/ironie]
Und aus dem Grund werden auch alle Wärmepumpen durch Nachtspeicherheizungen ersetzt.
??




Hab in Frankreich und Belgien noch nie eine Gasheizung Wärmepumpen oder sonstiges gesehen. Eine Wärmepumpe ist hier das komplett falsche Beispiel! Dann solltest du den ohmschen Widerstand im Backofen einbauen. Bei 80° im Backofen kannst dann das Wasser "energieeffizient" auf 90°C erhitzen.
 Schließe mich Scherheinz an. Mach die Messung und du wirst sehen, das der ohmsche Widerstand unschlagbar ist.
« Last Edit: May 01, 2014, 06:08:25 am by sschultewolter » Logged

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Ein ohmscher Widerstand ist und bleibt deutlich effizienter.

Das sehe ich nicht (mehr) so. Innerhalb sehr enger Parameter ist eine Wärpepumpe effizienter im Sinne von besseres Verhältnis von abgegebener Wärme zur aufgewendeter el. Energie.

Das ist das Konzept einer Wärmepumpe und ein Peltier Element ist eine.

Lasse mich gern eines besseren belehren, aber so sehe ich das momentan.

Wenn die Aufgabe lautet: "10 cm³ Wasser um 10 K erwärmen!" macht das ein Peltier Element mit z.B. 5% seiner maximalen Stromstärke betrieben mit weniger zugeführter el.Leistung,  als ein Ohmscher Widerstand. Schaut Euch nochmal U/I/P/COP Diagramme an.

P.S. Bin für 3 Tage offline, aber schon sehr gespannt, wie die Diskussion weitergeht.
« Last Edit: May 01, 2014, 06:43:14 am by Helmuth » Logged

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Voraussetzung ist natürlich, dass man die sich einstellende Temperatursenke auf der kalten Seite ausgleicht. Ich schlage Montage auf einem massiven Kupferklotz vor, welcher zu Beginn des Experiments Zimmertemperatur hat.
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Jedes Teil hat seine Grenzdaten und seinen Anwendungsbereich.
Mit einem Peltierelement kann man nicht auf hohe Temperaturen heizen und die Leistung ist auch begrenzt. Es ist sehr empfindlich gegenüber falscher Montage ( nicht gleichmäßiger Anpressdruck) und Feuchtigkeit.
Mit einem Heizwiderstand kann man nicht heizen UND kühlen.

Wirkungsgradfetischisten sein zu wollen bringt uns nicht weiter. Sonst mehmt Ihr eine Kupferplatte, mahlt sie schwarz an, steckt sie in ein isoliertes Gehäuße mit Glasscheibe und habt eine Heizung mit Riesenwikungsgrad weil keine Elektrische Energie zugeführt wird.    smiley-wink smiley-wink smiley-wink

Grüße Uwe
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