Kühlung mit Peltier

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Autor
Kühlung mit Peltier
Suche nach: peltier (198)

    







BID = 764940

herbie79

Gerade angekommen


Beiträge: 9
Wohnort: Lippstadt
 

  


Hallo!

Vielleicht kann mir hier jemand bei einer Idee helfen.
Für die Haltung von Insektem mit Winterruhe habe ich die Idee eine Art Nest-Kühlung zu basteln, damit man die Viecher nicht zum Winter mangels anderer Möglichkeiten in den Kühlschrank stellen muss zur Überwinterung.

In einem Insektenforum hat da jemand so eine provisorische Kühlung gebastelt, die außen an das Terrarium gestellt wird. Er hat dafür ein Peltier-Element (Leistung 10 W , Nennspannung 3,7 V) auf einen Aluwinkel gepackt und zur Abführung der Wärme einen alten Kühlkörper und Lüfter vom PC. Stromversorung macht er mit dem 5 V Anschluß eines alten PC-Netzteils.
Eine ziemlich pfiffige Idee wie ich finde.

Schon ganz nett, aber ich hätte da noch eine weiterführende Idee und zwar:
Einbau der Kühlung direkt in das Terrarium z.B. in der Form einer in das Nest (besteht z.B. vorgefertigt aus Ytong) eingelassenen Metallplatte an der Rückseite der Nestkammern. Daran angeschlossen ein Peltier-Element und ein Element zu Wärmeabfuhr.
Nett wäre es wenn man nun die Temperatur irgendwie zusätzlich einstellen und regeln könnte. Eine Idee wäre dafür manuell ein Potentiometer oder eine autopmatische Lösung bei der eine eingestellte Temperatur per Temperatursensor gehalten wird.
Betrieben werden soll alles mit 5 oder 12 V per Computernetzteil. Bin aber vauch gerne für bessere Vorschläge/Lösungen offen.

Wie könnte man das am besten umsetzen ohne Umsummen auszugeben für komplizierte Elektonik? Sollte also günstig und für einen Normalmenschen verständlich zu basteln sein.

Sorry wenn ich keine genaueren Angaben zur Elektronik machen kann, bin leider ein ziemlicher Elektronik-DAU. Computer, Lichtschalter und Steckdosen kann ich aber ansonsten bedienen.

Gruß
Herbie


[ Diese Nachricht wurde geändert von: herbie79 am 11 Mai 2011 14:23 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: herbie79 am 11 Mai 2011 14:24 ]

BID = 764945

ElektroNicki

Inventar



Beiträge: 6429
Wohnort: Ugobangowangohousen

 

  

Das dürfte durch den hohen Energieverbrauch eh recht teuer werden...
Je nach Menge der Viecher wäre ein kleiner Kühlschrank besser...

_________________

BID = 764950

Otiffany

Urgestein



Beiträge: 13750
Wohnort: 37081 Göttingen

Vielleicht kannst Du das Teil verwenden?

http://www.pollin.de/shop/dt/MTU0OT......html

Gruß
Peter

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Otiffany am 11 Mai 2011 16:28 ]

BID = 764954

herbie79

Gerade angekommen


Beiträge: 9
Wohnort: Lippstadt

@ElektroNicki
Inwiefern zu hoher Verbrauch? Wegen der Anzahl der Peltier-Elemente? Ich möchte hauptsächlich das Nest und nicht das ganze Aquarium komplett runterkühlen. Ich muss eigentlich "nur" von Zimmertemperatur auf etwa 5-10°C runter.
Wir sprechen beim "Nest" auch nicht von gewltigen Dimensionen sonder von Größenordnungen von z.B. 30x20x5 cm.

Der Typ im erwähnten Insektenforum kühlt mit einem einzigen Peltier mit 10W ein komplettes Ameisennest auf etwa 10°C. Und das von außerhalb, sprich seine Konstruktion stell er außerhalb des Aquariums direkt vor das Nest. Was eigentlich recht inefektiv ist von außen zu kühlen wegen der 6mm Glas dazwischen.
Bin aber noch dabei zu erfragen welche Dimensionen das Nest bei ihm hat.
Aber ich denke bei einem direkten Einbau in das Nest aus Ytong müsste auch ein schwächere Peltier-Element schon reichen.

Ich möchte nach Möglichkeit keinen extra Kühlschrank für die Viecher anschaffen, sondern lieber im Aquarium belassen. Bei Ameisen gestaltet sich das Umsiedeln immer etwas schwierig dank deren Anzahl und Schnelligkeit.
Bin auch kein Sammler der ein ganzen Zimmer damit vollstehen hat. In dem Fall würde sich ein extra Kühlschrank in der Tat rechnen.

@Otiffany
Sieht schon recht gut aus. Wie würde das genau damit funktionieren? Jeweils Temperatursensor und Kühlung anschließen oder hat das Teil einen eingebauten Sensor? Im letzteren Fall wäre das Gerät zu groß

Gruß
Herbie

BID = 764958

Bartholomew

Inventar



Beiträge: 4681

Erst mal willkommen im Forum.

Zitat :
Aber ich denke bei einem direkten Einbau in das Nest aus Ytong müsste auch ein schwächere Peltier-Element schon reichen.

Wie möchtest Du die Abwärme von der heißen Seite des Peltiers wegbringen? Wasserkühlung und externer Radiator?

Als Alternative zum Kühlschrank könnte ich mir auch eine KFZ-Kühlbox vorstellen, wobei ich mich da nicht wirklich auskenne.

BID = 764961

hajos118

Schreibmaschine



Beiträge: 2453
Wohnort: Untermaiselstein

Ne kleine Anregung:
Dein Nest auf Alukühlkörper "verlagern", diesen mittels Heatpipes von aussen auf die gewünschte Temperatur bringen. Bei der anfallenden "Abwärme" der Tierchen dürfte das warme und das kalte Ende der Heatpipe ziemlich gleichwarm sein. Bitte beachten, dass die kältere Seite möglichst höher, mindestens aber auf gleicher Höhe wie die warme Seite (das Nest) liegt.

_________________
Interpunktion und Orthographie dieses Beitrags sind frei erfunden.
Eine Übereinstimmung mit aktuellen oder ehemaligen Regeln wäre rein zufällig und ist nicht beabsichtigt.
Wer einen Fehler findet, darf ihn behalten!

BID = 764976

herbie79

Gerade angekommen


Beiträge: 9
Wohnort: Lippstadt

So ähnlich war mein gedachter Ansatz. Da ich das Nest aus Ytong baue, hatte ich mir gedacht da versteckt eine Aluplatte einzubauen. Das Peltier-Element würde dann ganz außen an der Platte bzw. über ein Heatpipe mit der Platte verbunden. Dann könnte ich den Kühlkörper zur Wärmeabfuhr gut auf die warme Seite vom Peltier anbringen.
Im Nest selbst ist also nur die Aluplatte ggf. mit einer Heatpipe. Der Rest wird ausserhalb des Ytong-Nests verbaut.

Die Frage ist natürlich ob das Peltier-Element es schafft über eine Heatpipe eine Aluplatte von z.B. 20x15 cm komplett ausreichend herunterzukühlen, dass ich im Nest auf etwa 10°C komme.
Wird sich wohl durch Ausprobieren testen lassen.

Müsste aber machbar sein. Beim Beispiel aus dem Insektenforum kühlt das 10W Element durch eine 6mm Glasscheibe ausreichend runter und wird dabei nicht einmal mit der Maximalspannung von 3,7V betrieben (sondern irgendwo zwischen 3 und 3,3V lauit Aussage des Besitzers).
Nur sieht sein Temperaturregelung so aus: Strom an - Strom aus, bzw. Kühlung dicher an das Aquarium oder davon weg stellen.
Funktioniert, aber ist etwas umständlich da man ständig ein Auge auf schwankende Temperaturen haben muss.

Bei rein manueller Regelung habe ich ein bischen die Sorge, dass das Peltier-Element die ganze Zeit am powern ist und ich meine Tierchen über Nacht versehentlich gefrostet habe. Ein Sensor könnte da helfen das Peltier-Element zu regeln.
Frei nach der Devise: "Wirds mir zu kalt stelle ich dem Froster ein wenig den Saft ab."

Mir spukt folgenden naive Vorstellung im Kopf rum: der Strom für das Peltier-Element wird über ein Poti manuell eingestellt würde. Dieses kühlt dann über Heatpipe und verbundener Aluplatte mein Nest runter.
Ein einfacher Temperatursensor misst die Nesttemperatur. Wenn diese dann unter oder über einen bestimmten Wert kommt (z.B. 10 °C) soll entsprechend gegengesteuert werden.
Wichtig ist dabei die Möglichkeit auch einer manuellen Einstellung. Insekten sollten langsam über mehrere Tage runtergekühlt werden.
Merke gerade, dass das wohl doch alles nicht so einfach zu machen ist wie Anfangs gedacht. Zumindest ws die ganze Regelei betrifft.

EDIT: Habe gesehen, dass es vom Grundprinzip ähnliche Sachen zur PC-Lüftersteuerung gibt. Da wird eine kleine Platine mit Poti und Temperatursensor zwischen Netzteil und Lüfter geschaltet. Über Poti stellt man die Grunddrehzahl/Temperatur ein. Wird es wärmer wird über den Sensor die Drehzahl erhöht.
Also meiner Idee schon recht ähnlich, nur müsste in meinem Fall nicht nur hoch sondern auch heruntergeregelt werden. Also eine Regelung zu beiden Seiten.
Außerdem scheinen diese Paltinen nur bis 1A zu vetragen. Ein Peltier-Element dürfte da 'ne Ecke mehr ziehen.
Aber immerhin würde die ungefähre Richtung stimmen wie ich es mir in etwa vorstelle.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: herbie79 am 11 Mai 2011 19:50 ]

BID = 764996

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Das Peltier-Element würde dann ganz außen an der Platte bzw. über ein Heatpipe mit der Platte verbunden.
Ich schätze, dass eine Alu-Platte nicht reicht, sondern, dass du einen auf einer Seite offenen Metallkasten verwenden musst, in welche du die Ytong-Konstruktion einbettest.
Sonst bekommst du einen starken Temperaturgradienten in diesem doch gut wärmeisolierenden Material.

Wenn du erheblich unter die Umgebungstemperatur kühlen willst, musst du dich wahrscheinlich um die Bildung von Kondenswasser bzw. die Kontrolle der Luftfeuchtigkeit kümmern.
Momentan z.B. beträgt der Taupunkt hier am Flugplatz Köln-Bonn z.B. 5°C:
2011/05/11 18:20 EDDK 111820Z 33004KT CAVOK 19/05 Q1019 NOSIG

(Bei 19°C Lufttemperatur und einer relativen Feuchtigkeit von 40%.)

BID = 764997

Bartholomew

Inventar



Beiträge: 4681


Zitat :
Gibt es im Netz eigentlich Beispiele von einfachen Schaltungen die das gewünschte machen?

Die Stichworte "Lüfterregelung" (oder evtl. auch das eigentlich falsche "Lüftersteuerung") und "PWM" oder "Linearregler" sollten Dich da weiter bringen.
So was für ein Peltier zu adaptieren, ist aber nicht gerade eine Anfängerübung, siehe z.B. http://www.mikrocontroller.net/topic/125174 .


Gruß, Bartho


Nachtrag:
Ich sehe jetzt erst Deinen Nachtrag, hast also schon gefunden, was ich meinte.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Bartholomew am 11 Mai 2011 21:11 ]

BID = 765004

herbie79

Gerade angekommen


Beiträge: 9
Wohnort: Lippstadt

Uff...na da habe ich mich ja in was reingeritten.
Vielleicht sollte ich wohl doch besser nach vorhandenen Möglichkeiten zu Regelung schauen, anstatt mir da etwas zusammenzubasteln. Ist wohl für meine Kenntnisse doch eine Nummer zu groß. Dann lieber etwas Bestehendes nehmen und ggf. nach eigener Vorstellung modifizieren soweit möglich.
Mal sehen, vielleicht finde ich ja noch etwas Brauchbares.

@perl
Kondenswasser und Luftfeuchtigkeit dürften weniger das Problem sein.
Erstens sind meine Tierchen eine eine einheimische Art, die brauchen schon einmal keine tropischen Werte.
Zweitens existiert, eingebaut im Nest ein kleiner Wassertank, der für eine gewisse Feuchtigkeit im Nest sorgen soll. Da kann ich mir etwas basteln um das Kondenswasser aufzufangen und in den Tank zu leiten.
Müsste dann den Tank auch nicht so oft auffüllen.

Trotzdem schon einmal Danke an alle. Sollte doch noch jemand eine gute Idee zur Lösung des Problems haben, dann immer her damit.

EDIT: Das was ich bisher so gefunden habe war entweder nur unter 1A bei Gleichstrom ausgelegt oder war nur für Wechselstrom zur Steuerung ausgelegt.
Wenn ich mir so anschaue was ein Peltier so zieht, bräuchte ich eine Gerätschaft was Gleichstrom mit ein paar Ampere schalten kann. Wenn ich so etwas finde, könnte mein Problem schon zu einem guten Teil gelöst sein.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: herbie79 am 11 Mai 2011 21:33 ]

BID = 765016

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
die brauchen schon einmal keine tropischen Werte.
Zweitens existiert, eingebaut im Nest ein kleiner Wassertank, der für eine gewisse Feuchtigkeit im Nest sorgen soll.
Da haben wir uns noch nicht verstanden.
Die "tropischen Bedingungen" sind in D im Sommer ganz normal.
Wenn du diese warme und feuchte Luft auf 10°C oder weniger abkühlst, bildet sich Kondenswasser und zwar vorzugsweise an der kältesten Stelle.
Das ist wahrscheinlich die Kaltseite des Peltiers und eben jener Alu-Kasten.
Kondenswasser im Alu-kasten bewirkt u.U., dass deine Tierchen absaufen und Wasser im Peltier verringert den Wirkungsgrad und kann auch im Zusammenspiel mit der Betriebspannung zu Korrosion führen.

Der Rest, ein paar Ampere mit einem Transistor zu schalten sowie die Stromversorgung, gehören eher zu den leichteren Übungen.


BID = 765036

herbie79

Gerade angekommen


Beiträge: 9
Wohnort: Lippstadt

Ach so war das gemeint. 1-2 Testläufe müssten eh gemacht werden bevor ich das meinen Tierchen zumute. Wenn es gut funktioniert, super. Wenn nicht, Shit happens zurück auf Start.


Zitat :
Der Rest, ein paar Ampere mit einem Transistor zu schalten sowie die Stromversorgung, gehören eher zu den leichteren Übungen.

Wenn man es kann. Ich kann es, zumindest bis jetzt, noch nicht.

Inzwischen bin ich auch auf ein Thermostat gestossen, welches auch Kälte regeln kann. Da wo also im Normalfall bei z.B. Terrarien die Heizung ausgeschaltet wird damit die Tiere nicht gekocht werden, da wird stattdessen bei eingestellter Temperatur die angeschlossene Kühlung eingeschaltet.
Alles ganz nett bis auf die Tatsache, dass das Gerät wie ein Schalter funktioniert und nicht die Leistung dimmt (wäre schöner).
Und der Preis von 48 EUR. Soviel wollte ich ursprünglich nicht dafür ausgeben. Nur andere Geräte mit änhlicher Funktion für Kühlbetrieb kosten noch mehr.

Naja, bis ich das brauche um die Tiere in Winterruhe zu schicken dauert es noch ein wenig. Kann dann schon einmal anfangen zu sparen.

BID = 765039

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Wo ist denn dann noch das Problem?
Einen Thermostatschalter hatte Otiffany ja schon aufgezeigt: https://forum.electronicwerkstatt.d......html
Computernetzteile und Peltierelemente bekommst du bei dieser Firma auch.
Den Thermostat wird man übrigens nicht die Versorgungsspannung des Netzteils oder die 12V-Ausgangsspannung schalten lassen, sondern die Steuerleitung des Netzteils, die man auf Masse legen muß, damit es anspringt.

Zur Kühlung des Peltiers würde ich einen großen passiven Kühlkörper der Ventilatorkühlung vorziehen.

Auf beiden Seiten des Peltiers Wärmeleitpaste draufschmieren und beim Festschrauben darauf achten, dass das Peltier keinen Scherbelastungen ausgesetzt wird.
Die zwischen den Deckplatten verbauten einzelnen Peltierelemente haben nur etwa die Größe eines Streichholzkopfes, sind alle (z.B. 144 Stück) hintereinandergeschaltet und bestehen aus einem sehr spröden Material.
Wenn eines dieser kleinen Peltierelemente beim Zusammenbau bricht, merkt man das nicht unbedingt sofort, aber man hat dort dann einen Wackelkontakt, der sich z.B. durch unzureichende Kühlleistung äußert.

P.S.:
Ich habe mir den verlinkten Thermostat eben genauer angesehen:
Hier muß man wohl doch die 230V Seite des Netzteils schalten, da augenscheinlich der Schaltkontakt galvanisch mit der Netzspannung verbunden ist.
Ist aber auch kein Problem, da separate Kontakte zum Kühlen und Heizen vorhanden sind.


[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 11 Mai 2011 23:54 ]

BID = 765043

herbie79

Gerade angekommen


Beiträge: 9
Wohnort: Lippstadt

Ok, damit ich das auch richtig verstanden habe. Ich brauche im Prinzip jetzt nur das Peltier-Element, einen Temperatursensor, Netzteil und das Thermostat um alles ans Laufen zu bekommen?


Zitat :
Ich habe mir den verlinkten Thermostat eben genauer angesehen:
Hier muß man wohl doch die 230V Seite des Netzteils schalten, da augenscheinlich der Schaltkontakt galvanisch mit der Netzspannung verbunden ist.

Heißt im Klartext ich muss an der 230V Leitung des Netzteil rumschnippeln damit ich es an das Thermostat angeschlossen bekommen, richtig?

Auch würde mich interessieren woher das Themostat seinen Saft bekommt. Irgendwie verunsichert mich die Bezeichnung Schaltschrank-Temperaturregler ein wenig. Kommt das Teil nun mit Kabel oder muss ich da auch noch fummeln? Geht leider, für mich, nicht aus der Beschreibung hervor.
Ich werd immer ein wenig nervös wenn in Verbindung mit 230V an Kabeln rumgebastelt werden soll. Damit bin ich immer sehr vorsichtig.

Aber mal 'ne andere Idee. Ich habe gesehen, dass der Laden auch zig verschiedene Netzteile hat. Ich frage mich gerade ob man wirklich ein PC-Netzteil nehmen sollte, wenn nicht gerade eins zu Hause rumsteht. Oder man sich nicht gleich ein passend klein dimensioniertes Netzteil zulegen sollte, an dem man das Peltier-Element hängt.

Ansonsten hatte ich vor nach Möglichkeit auf Passivkühlung zu gehen. Acuh weil Ameisen nicht gerne Vibrationen in ihrer direkten Nähe mögen und dadurch gerne nervös werden.
Aber davon mal abgesehen, wieso ist beim Peltier eine Passivkühlung besser? Mit Lüfter auf dem Kühlkörper hat man doch eigentlich eine bessere Kühlwirkung.

BID = 765048

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
werd immer ein wenig nervös wenn in Verbindung mit 230V an Kabeln rumgebastelt werden soll. Damit bin ich immer sehr vorsichtig.
Das ist auch gut und richtig so.
Ich, und vermutlich auch Otiffany, habe übrigens etwas übersehen: Dieser Schaltschrank-Thermostat misst seine Umgebungstemperatur.
Da wir nicht davon ausgehen dürfen, dass man den Temperaturfühler herauslegen kann, müsste man den ganzen Regler mit in das Terrarium hineinsetzen und das wäre natürlich sehr unschön und auch unzweckmäßig, da man dann auch noch seine Elektronik kühlen müsste.


Zitat :
Oder man sich nicht gleich ein passend klein dimensioniertes Netzteil zulegen sollte
Die Computernetzteile sind ja passend dimensioniert, denn die meisten der Peltiers, die du dort kaufen kannst, sind für 12V Betrieb gedacht: http://www.pollin.de/shop/suchergeb.....nden=

Zitat :
wieso ist beim Peltier eine Passivkühlung besser? Mit Lüfter auf dem Kühlkörper hat man doch eigentlich eine bessere Kühlwirkung.
Hauptsächlich, weil so ein Lüfter stehen bleiben kann.
Dann wird der zu kleine Kühlkörper schnell heiß und ab etwa 80°C auf der Warmseite beginnt das Sterben des Peltiers.
Außerdem macht so ein Lüfter Lärm und Vibrationen, die, wie du selbst schreibst, deine Tierchen nicht mögen.
Du hörst davon i.d.R. nur das Rauschen der Ventilatorflügel, aber wenn du ein Kontaktmikrofon hättest (versuch mal das Lüftergehäuse gegen die Schneidezähne zu drücken), dann könntest du auch das Summen des Motors und das Rauschen der Kugellager hören.


Hier gibt es übrigens einen Temperaturschalter, der geeignet erscheint: http://www.pollin.de/shop/dt/Nzc4OT......html
Das dabei verwendete Relais ist etwas schwachbrüstig, aber dem kann man mit einem Leistungstransistor für 1€ leicht abhelfen.

P.S.:
Peltiers wollen mit sauberem Gleichstrom gefüttert werden, wie er z.B. von einem Computernetzteil geliefert wird.
Der wellige Gleichstrom etwa eines Ladegeräts ist schlecht geeignet!


P.P.S.:
Nimm das stärkste Peltier, das mit deinem Netzteil und deinem Geldbeutel kompatibel ist.
Es ist einfacher und billiger zu viel Leisung zu reduzieren, als fehlende Leistung herbeizuzaubern.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 12 Mai 2011  1:28 ]


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