Peltier Element

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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

Re: Peltier Element

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Noe. Metall.


Genau. Loecher reinbohren sollte man nicht :-)

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Ja.

Korrosion ist ein Problem bei Kondenswasser. Dann gehen sie in 1 Jahr kaputt.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff /
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Re: Peltier Element

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Innen ja, auDF%en relativ sprF6%de Keramik.
Die erste Ecke war schneller ab, als ich "papp" sagen konnte!


MfG

46%rank


Re: Peltier Element

 >Meine Frage: Wie montiert  man die Dinger eigentlich? Die sind doch
 >sicherlich bruchempfindlich, oder? Geht nur klemmen?

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

 >Dann habe ich bei dem Datenblatt (von Reichelt) folgendes gelesen:
 >"Die Lebenserwartung eines RS-TE-Elements liegt erfahrungsgemäß bei
 >mindestens 120.000 Arbeitszyklen."

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. :-)


 >Alle weiteren Hinweise zum Betrieb erwünscht!

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.)

Re: Peltier Element
On 10 Aug 2003 16:53:08 GMT, Martin Clausen

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Kleben mit WE4%rmeleitkleber wE4%re eine Alternative, einspannen ist wohl
der FC%bliche Weg. Kommt halt ein biDF%chen auf die mechanischen
Gegebenheiten an (Bauform des Photomultipliers).
Wenn Du das Element zwischen zwei KFC%hlkF6%rper einspannst, wirst Du
einen Distanzklotz brauchen, damit zwischen kalter und warmer Seite
etwas Platz fFC%r die Isolierung bleibt. Denk dran, daDF% auf der =
heiDF%en
Seite, gegenFC%ber der kalten, etwa die doppelte Energie abgefFC%hrt wird
und der Distanzklotz somit auf die kalte Seite gehF6%rt.

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Ein optimaler Teillastbetrieb sollte im getakteten Zustand erfolgen.
In dem Moment, in dem Du das Element abschaltest, schlE4%gt die
Temperatur der heiDF%en 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 AbhE4%ngigkeit zur AuDF%entemperatur zu bringen, um ein
zwangsweises Abschalten bei Untertemperatur zu Vermeiden.

Das Kondenswasserproblem ist FC%brigens auch nicht zu verachten.

Viel Erfolg

46%rank


Re: Peltier Element
: On 10 Aug 2003 16:53:08 GMT, Martin Clausen

:>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                 snipped-for-privacy@elektron.ikp.physik.tu-darmstadt.de

Institut fuer Kernphysik  Schlossgartenstrasse 9  64289 Darmstadt
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Re: Peltier Element

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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.
  

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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.


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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,
               ---<(kaimartin)>---

 
--
Kai-Martin Knaak
kmkn@tem-messtechnik.de
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Re: Peltier Element
On Mon, 11 Aug 2003 01:27:54 +0200, kai-martin knaak


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Dann hE4%tte mein Peltier nach 60sec zu 2kHz kaputt sein mFC%ssen!

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Die 120.000 Zyklen meinen mit Sicherheit Raumtemperatur ->
Minimalthemperatur -> Raumtemperatur.
Alles andere ist IMHO Quatsch.


MfG

46%rank

Re: Peltier Element

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Der OP meinte:
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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.
 

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

               ---<(kaimartin)>---
 
--
Kai-Martin Knaak
kmkn@tem-messtechnik.de
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Re: Peltier Element
On Tue, 12 Aug 2003 22:55:10 +0200, kai-martin knaak


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Nicht nur schE4%tzungsweise ;-)


MfG

46%rank

Re: Peltier Element

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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

Re: Peltier Element
Martin Clausen schrieb:

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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

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