Hallo allerseits,
erstmal: danke für's lesen.
Also, ich habe eine alte Kühlbox für's Auto, und die geistreiche Idee, diese zu reparieren.
Jedenfalls habe ich hier noch eine alte arduino Uno rumliegen, und die Idee, dies damit zu tun.
Der Aufbau der Kühlbox (bzw, des Deckels) sieht bisher etwa so aus.
Kühlkörper außen, Peltier-Element, Kühlkörper innen. Die Kühlkörper bestehen jeweils aus Alu-Rippen. Neben den Kühlkörpern ist ein "Ventilator" (mit Motor auf der Außenseite) verbaut, also sozusagen durch das Gehäuse gestochen, der "seitlich" ein bißchen Wind durch die Kühlkörper fließen läßt (keine Ahnung, ob es für diese Art Rotor ein Fachwort gibt ...).
Der Motor für die Lüftung (von dem ich bisher noch nicht weiß, ob er noch funktioniert) sieht "brushless" aus, hat aber nur 2 Eingangskabel, also ich gehe davon aus, daß die Motorsteuerung da irgendwo innen verbaut ist.
Am Peltier-Element hängt auch noch ein 3poliges Bauteil - ich nehme mal stark an, zur Spannungsregulierung.
Der Rest besteht aus 2 Leiterplatten und einer Menge Spulen und Kondensatoren - mit denen ich mich eigentlich nicht befassen will 
Von der "Außenseite" gab es bisher 2 Eingangskabel (230V Wechselstrom und 12V Zigarettenanzünder) und 2 Schiebeschalter - leider habe ich den Deckel nicht hier, sondern nur das Innenleben, aber ich gehe davon aus, es war ein Umschalter für o.g. Stromquelle und wahrscheinlich ein off-low-high für die Kühlung.
Die Idee ist folgende - also eingentlich will ich mich um die 230V nicht kümmern, zur Not löte ich einfach einen female Zigarettenanzünderstecker an ein 12V Netzteil. Dann habe ich immer 12V. Peltier-Elemente gibt es in standardisierter Baugröße 4cm*4cm, mit 10A Stromaufnahme (Auto Zigarettenanzünder hat wohl 10 Dauerstrom, 15 A max).
Wenn ich jetzt also völlig naiv da dran gehen würde, sähe das ganze so aus.
Ich nehme die Uno, 1-2 Temperaturmesser, vlt 1-2 kleine Displays für die Temperaturanzeige, noch irgendeinen Schalter zum Einstellen der "soll" Temperatur, und dann baller' ich die 12V mit einem "an-aus-Programm" auf das Peltier-Element, und 1-2 (je nach Bastelfreude) Lüfter.
Gibt es vlt. bessere, oder am Ende sicherere Ideen?
Danke!
Es eilt übrigens nicht.
Funktioniert das Peltierelement und das Netzteil?
Grüße Uwe
Hi,
wie Uwe schon gefragt hat: funktioniert das Peltierelement noch? Zum Testen einfach 12V dranhalten und gucken ob eine Seite Kalt wird.
Ansonsten: Ja Deine Idee funktioniert grundsätzlich. Was Du zu den aufgezählten Komponennten noch brauchst ist ein MosFet Modul mit ausreichend Schaltleistung für 10A.
Ist eigentlich ein schönes “Einstiegsprojekt”, auch wenn kühlen mit einem Peltierelement eher subobtimel ist… ;-)
Hi,
danke erstmal für Eure Antworten.
Also, soweit ich das beurteilen kann, funktioniert das Netzteil nicht mehr. (hier herrscht ein leichter Mangel an Messtechnik, aber nichts sagt noch irgendwas, egal welche Stromquelle ich anschließe).
Das Peltier-Element funktioniert noch - wird zumindest sehr schnell sehr heiß - Es sind auch nur 5A verbaut.
Ich hab die ganze Konstruktion jetzt nochmal rückwärts zerlegt, was ich erst für einen Spannungswandler gehalten habe, war ein Thermoschalter - interessanterweise mit Wechselstrom, was dann mein Verständnis der ursprünglichen Konstruktion völlig zerlegt hat.
Und, ja - ist wohl ein bißchen mit Kanonen auf Spatzen; Wenn das Peltier läuft, muß auch der Lüfter laufen, und umgekehrt. Das macht das Programmieren dann einfach.
Was mich gedanklich noch ein wenig stört, ist daß ich für die Innenseite auf den ursprünlichen 12V Lüfter angewiesen bin. D.h, den würde ich dann auch einfach über ein Mosfet ansteuern?
(ich denke mal, auf der Außenseite läßt sich sicher ein 5V Lüfter direkt über die Uno steuern)
Danke, Gruß
Nein. Die Pins am Uno können nicht genug Strom liefern.
ok
dann werden es jetzt alles 12V Lüfter
Danke für den Hinweis
Aber auch dafür brauchst du eine passende Ansteuerung.
Achtung nicht längere Zeit ohne Kühlkörper/Kühlung (auf der heißen Seite) betreiben.
Eine Seite wird heiß oder beide?
Grüße Uwe
Das solltest Du allerdings beseitigen, sonnst wird das immer ein Ratespiel bleiben…
?? Wie verbaut man 5A ?
Ich glaube es wäre wesentlich lukrativer, eine Kompressor Box zu benutzen.DIe hier gibt es für etwa 150,- Euo. Braucht 60 Watt, bei 12 Volt, das sind 5 Ampere und sie kühlt bis auf -20 Grad runter, wenn man das will. 10 Ampere ist schon eine Hausnummer.
ja, der Mangel an Messtechnik, dann fängt man an, und hat für die nächsten 30 Jahre ein Hobby...
Die 10A waren aus meiner ursprünglichen Überlegung max Strom Zigarettenanzünder, die 5A sind die Herstellerangabe (I_max) bei 12V. Ist ein Industrie-Standardbauteil, nehme ich also "ungemessen" so hin. Netzteil kann man ja dann einfach leicht überdimensionieren.
Die Kühlung auf der Kühlseite habe ich bestimmt "gefühlt", falls es defekt ist und eingebaut nicht läuft - es ist ein 3 Euro Bauteil...
Also, falls ich das richtig verstanden habe, betreibe ich das Peltier-Element normalerweise nicht mit I_max (die Wärmeseite muß die Tauschwärme und die Stromwärme abtransportieren, und das wird dann wohl irgendwann sehr ineffizient). Es gibt "Peltier-Steuerelemente", allerdings kann man sich dann auch gleich 3 neue Kühlboxen kaufen. Also, nochmal als Frage:
Mosfet 5-36V, mit 3,3V Steuerpin, 5A max (ohne Kühlelement). Reicht das?
Den Rest kann man ja testen. Den 3,3V Pin stufenweise hochfahren, und ab irgendeinem Punkt heuristisch feststellen "jetzt kühlt es genug".
Die eigentliche "Kühllogik" könnte man dann über 2-3 Wärmesensoren machen (innen,außen,evtl Boden).
So. Verbleibt das Problem der Ventilatoren. Der ursprüngliche (innen+außen) "Schaufelrad"-Ventilator hat DC 12V, 0.3A, und der 2. - zur Verschlimmbesserung der Wärmeseitenkühlung - hat DC 12, 0.07A. Hier dann die Frage, mit welchem Bauteil steuere ich diese an? Wenn ich da jetzt 2 Mosfets für hole, wäre das dann übertrieben?
Danke nochmal für's lesen und antworten!
Hallo Franz,
ja, über Energieeffizienz ... ist für's Auto, bleibt für's Auto, hat wohl einen leichten "melancholischen" Wert. Bei der Nummer mit dem Netzteil - wahrscheinlich gibt es in der Nähe von Steckdosen auch immer Kühlschränke ... ist also nur ein Gimmik...
merci
p.s. bin auch nur bei 5A, siehe Nachtrag oben
Einfache Multimeter gibt es ab 15€, sind sogar ziemlich genau.
OK, dann ist es ja gut. Ich hatte mal vor längerer Zeit eine Kühlbox mit Peltier-Elementen, die wollte deutlich mehr als 10 Ampere. Die habe ich dann irgendwann entsorgt, weil das so mancher 12 Volt Anschluss, im Auto, nicht hergegeben hat.
So, ich war jetzt einkaufen. Netzteil 12V, 10A mit Zigarettenanzünderbuchse, ein Mosfet Modul für das Peltier-Element, und ein paar irf3708 Mosfets für die Lüfter. Angeblich laufen die alle auf 3,3V Ansteuerung.
Danke noch mal an alle für's Lesen - ich melde mich dann zurück, falls und wenn die ersten Probleme auftreten...
und an die Messtechniker: ja! ich bessere das bei Gelegenheit nach
Danke!
Ja, eigentlich schon, - ist aber billig und funktioniert. Mache ich im Wohnmobil auch so um dem Hitzestau Herr zu werden, - hinter dem Kühlschrank z.B., damit der Kompressor nicht in seiner Warmluftblase Bleibt.
gut! Danke. Es wird ...
So. Ich hätte noch eine Frage zur Steuerung des Peltier-Elements.
Ich habe noch eine "Steckdosenmessgerät" gefunden, mit dem ich sozusagen die Gesamtleistung des Systems abgreifen kann. Die Zahlen stimmen auch einigermaßen, also, Peltier zwischen Kühlkörpern läuft mit 60W an, und geht dann relativ schnell (unbelüftet) runter auf 45-50W, belüftet (mit 3 W Abzug der Arduino + Lüfter), liegt das Maximum bei ca. 55W.
Das Peltier hängt jetzt an einem mosfet, und da kann man "schätzen" das der zwischen 10% und 90% Steuersignal "einigermaßen" linear läuft.
Anmerkung, es gibt jetzt seperate außen und innen Lüfter - und zumindest außen wollte ich keine nervigen, ständigen Drehzahländerungen einbauch. Gedanklich hier: Minute
Dann werde ich innen und außen einen Temperatursensor (bzw mehrere) verbauen, für's Beispiel reicht, innen und außen am Kühlkörper. Hier bin ich nicht sicher, wie stabil, schnell die Sensoren sind, also irgendein Messwert (gemittelt, sonstwie); Gedanklich hier: Sekunden.
Die Suchmaschine sagt, Peltier-Element Stromänderung im kHz Berich ok, Stromsprünge jede Sekunde lösen mechanischen Stress aus.
Dazu kommt evtl mangelndes Microcontroller-Denken. Wenn ich jetzt einfach mal in "Temperatur" denke, gibt es eine optimale Stromstärke um ein COP Maximum zu erreichen. Jedenfalls könnte man sich an dieser Kurve "entlanghangeln" - im Sinne von "Stelle innen Target Temperatur ein", schalte die Stromstärke, die COP_max in Differenz zur Außentemperatur hat.
Ich kann aber genauso gut hingehen, und sagen "gib Vollgas (bzw 2/3 in den meisten Fällen)" und pendel Dich dann um den gemessenen Wert ein. Sozusagen der microcontroller Ansatz.
In diesem Fall bräuchte ich aber wesentlich mehr, bzw eine fast konstante Temperaturmessung.
Wenn ich jetzt irgendwelche Verluste, Messfehler, etc, dazu nehme, kühle ich also im 1. Fall fast immer falsch, und im 2. Fall hängt meine komplette Konstruktion von der Messgenauigkeit der Temperatursensoren ab. Oder liege ich falsch? Gedanken, Ideen?
Danke, Gruß
Oscar
So wird die heiße Seite zu heiß und die Lötverbindungen gehen auf. So wird das Peltierelement kaputt.
Wie genau mußt Du die Temperatur in der Kühlbox regeln? auf 10tel oder 100stel Grad Celsius?
Nein, Eine Genauigkeit von 2 bis 5 °C genügen.
Grüße Uwe