Peltier Element

Hallo NG,

ich möchte gerne ein Peltier Element zur Kühlung eines Photomultipiers einsetzen. Meine Frage: Wie montiert man die Dinger eigentlich? Die sind doch sicherlich bruchempfindlich, oder? Geht nur klemmen? Dann habe ich bei dem Datenblatt (von Reichelt) folgendes gelesen: "Die Lebenserwartung eines RS-TE-Elements liegt erfahrungsgemäß bei mindestens 120.000 Arbeitszyklen." Was bedeutet dabei ein Arbeitszyklus? Wenn ich die Temperaturregeln möchte, dann werde ich das Element ständig ein und ausschalten, da sind 120K schnell zu sammen. Es muß sich also um Zyklen RT => Arbeitstemperatur => RT handeln, oder?

Alle weiteren Hinweise zum Betrieb erwünscht!

Schon mal Danke für alle Tips.

Gruß Martin

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Martin Clausen
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Martin Clausen schrieb im Beitrag ...

Noe. Metall.

Genau. Loecher reinbohren sollte man nicht :-)

Ja.

Korrosion ist ein Problem bei Kondenswasser. Dann gehen sie in 1 Jahr kaputt.

--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
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MaWin

Also so richtig offiziell werden die geklemmt und mit Drehmomentschluessel angeschraubt.

Keine Ahnung, aber meine Erfahrung sagt etwa 2-4 Jahre Dauerbetrieb. Die sind dann aber nicht kaputt sondern verlieren an Wirkungsgrad. Allerdings gehen sie dann exponentiell in den Zustand 'kaputt' ueber. :-)

Denke daran das sich kein Wasser auf/in dem Teil niederschlagen darf wenn es kaelter als seine Umgebung ist. Es gibt dafuer extra welche die mit Silikon verschlossen sind.

Olaf

--
D.i.e.s.S. (K.)
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Olaf Kaluza

Photomultipiers=20

Kleben mit W=E4rmeleitkleber w=E4re eine Alternative, einspannen ist wohl der =FCbliche Weg. Kommt halt ein bi=DFchen auf die mechanischen Gegebenheiten an (Bauform des Photomultipliers). Wenn Du das Element zwischen zwei K=FChlk=F6rper einspannst, wirst Du einen Distanzklotz brauchen, damit zwischen kalter und warmer Seite etwas Platz f=FCr die Isolierung bleibt. Denk dran, da=DF auf der = hei=DFen Seite, gegen=FCber der kalten, etwa die doppelte Energie abgef=FChrt wird und der Distanzklotz somit auf die kalte Seite geh=F6rt.

m=F6chte,=20

Arbeitstemperatur =3D> RT=20

Ein optimaler Teillastbetrieb sollte im getakteten Zustand erfolgen. In dem Moment, in dem Du das Element abschaltest, schl=E4gt die Temperatur der hei=DFen Seite sofort auf die kalte durch. Die Energiebilanz ist besch... und die Temperatur auf der kalten Seite ist nie auf einen konstanten Wert zu bekommen.

Wenn Du dann eine PWM baust, sollte es ein leichtes sein, die Pulsbreite in Abh=E4ngigkeit zur Au=DFentemperatur zu bringen, um ein zwangsweises Abschalten bei Untertemperatur zu Vermeiden.

Das Kondenswasserproblem ist =FCbrigens auch nicht zu verachten.

Viel Erfolg

=46rank

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Frank Scheffski

...

Innen ja, au=DFen relativ spr=F6de Keramik. Die erste Ecke war schneller ab, als ich "papp" sagen konnte!

MfG

=46rank

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Frank Scheffski

Mäßig. Man _kann_ sie zerbrechen, wenn man es darauf anlegt. Beim Klemmen sollte man mit einer hauchdünnen Schicht Wärmeleit-Paste den Wärme-Übergangswiderstand kein halten.

Man kann auch kleben. Das hat den Vorteil, dass Du keine Bolzen und Scharuben hast, über die die ein Teil der Wäeme als thermischen Kurzschluss gleich wieder zurück fließt. Für besondere Ansprüche bei denen besonders viel Wärme durch das Peltier-Element gepumpt wird, gibt es teuren Spezialkleber. Wenn die Wärmelast nicht so riesig ist, wie das zum Beispiel beim Photomultiplier der Fall sein dürfte, tut es auch ordinärer Zweikomponenten Epoxidkleber. Man sollte nur darauf achten, dass man mit wenig Kleber auskommt. Schließlich hat auch der Spezial-Kleber einen deutlich höheren Wärmewiderstand als das Alu des Kühlkörpers.

Damit ist wohl in der Tat jeweils ein Heiz-Puls gemeint. Ein gepulster Betrieb ist für Peltierelemente nicht wirklich gut geeignet. Zum einen geht die Effizienz in den Keller. Zum anderen führen die ständigen Temperaturwechsel auf die Dauer zu Mikrorissen.

Was hält Dich davon ab, das Peltierelement mit Dauerstrom zu betreiben? Gerade bei Photomultiplier kommt es doch auf die absolute Temperatur nicht so sehr an, wenn es nur schön kalt ist.

Die in den Datenblättern angegebene maximal erreichbare Differenztemperaturen zwischen oben und unten ist übrigens nur unter günstigen Umständen erreichbar. Du ersparst Dir Ärger, wenn Du bei der Auswahl eher von der Hälfte ausgehst. Wenn höhere Temperaturdifferenzen gewünscht sind, sollten man zwei oder Peltiers übereinander stapeln.

Die Hersteller (z.B. Melcor) haben meist recht informative Seiten im WWW. Tschüss, ------

--
Kai-Martin Knaak
kmkn@tem-messtechnik.de
gpg-key: http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?search=kai-martin&op=index&exact=on
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kai-martin knaak

Dann h=E4tte mein Peltier nach 60sec zu 2kHz kaputt sein m=FCssen!

=20

Die 120.000 Zyklen meinen mit Sicherheit Raumtemperatur ->

Minimalthemperatur -> Raumtemperatur. Alles andere ist IMHO Quatsch.

MfG

=46rank

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Frank Scheffski

Der OP meinte:

Das habe ich als ich einen 2-Punkt-Regler (miss?)deutet, der dann im Minuten- bis Sekundentakt ein- und aus-schaltet, ähnlich wie eine ordinärer Kühlschrank. Bei den Pulsen von schneller Pulsweitenmodulation kommt es in der Tat kaum zu großartigen thermischem Hub zwischen den Perioden. Entsprechend "zählen" die Pulse auch sinnvollerweise nicht als Zyklus.

Ich war wie gesagt auf die 2-Punkt-Regelschine eingeschwenkt. Wir sind uns schätzungsweise darin einig, dass die wiederholte thermische Ausdehnung das Problem macht.

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--
Kai-Martin Knaak
kmkn@tem-messtechnik.de
gpg-key: http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?search=kai-martin&op=index&exact=on
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kai-martin knaak

Nicht nur sch=E4tzungsweise ;-)

MfG

=46rank

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Frank Scheffski

:>Hallo NG, :>

:>ich möchte gerne ein Peltier Element zur Kühlung eines Photomultipiers ...

: Wenn Du dann eine PWM baust, sollte es ein leichtes sein, die : Pulsbreite in Abhängigkeit zur Außentemperatur zu bringen, um ein : zwangsweises Abschalten bei Untertemperatur zu Vermeiden.

Auch bei PWM sollte das Peltier nicht mit gepulsten Strom betrieben werden, also noch eine LC Filter zwischen PWM und Peltierelement schalten... Die Verlustleistung ist proportional zu sqr(I), die Kuehlleistung aber nur zu (I) proportional.

Bye

--
Uwe Bonnes                bon@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik  Schlossgartenstrasse 9  64289 Darmstadt
--------- Tel. 06151 162516 -------- Fax. 06151 164321 ----------
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Uwe Bonnes

kai-martin knaak wrote in news: snipped-for-privacy@familieknaak.de:

Der PMT ist mit Elektronik, die kann laut Hersteller ab ca. 0° aussetzen, außerdem verschärft sich das Kondenswasserproblem bei niedrigern Temperaturen und damit die Gefährdung der Elektronik.

Der nächste PMT hat doch besser externe Elektronik.

Gruß Martin

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Martin Clausen

Martin Clausen schrieb:

Dennoch könntest Du über eine Stromregelung nachdenken. Steuere das Peltier mit PWM an, und glätte den Strom mit einem Tiefpass. So hast Du geringere Verluste als mit einem Linearregler und das Peltier fühlt sich bei richtiger Dimensionierung des Tiefpasses sauwohl.

--
Mit freundlichen Grüßen
                         Andreas Bockelmann

  Andreas.Bockelmann@gmx.de    V+49-162-9850173
  Xotzil@T-Online.de           xotzil@gmx.de
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Andreas Bockelmann

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