Wärmekammer?

Wer hat was nicht als Empfehlung interpretiert?

Abermals Foren-BlaBla. Dummes Foren-BlaBla zieht weiteres Foren-BlaBla nach sich. Ausgekippt wie mit einer Füllfunktion in einem Grafikprogramm.

Richtig lesen: /Du/ hast den Satz "For example, you calculate you need

Nein, ich habe es nicht als Empfehlung _interpretiert_, sondern es ist von Grund auf formulierungsbedingt eine ausdrückliche Empfehlung eines Peltier-Herstellers.

Die zugehörige Überschrift: "Q. What can be done to minimize damage from Thermal Cycling?"

Die Effizienz wird stark beeinflußt durch eine schwache Ausnutzung der Fähigkeiten eines Bauelementes. Beispielweise kann mit 20%-50% des maximalen Stromes die maximale deltaT nicht erreicht werden.

Man muß definieren, _welche_ Effizienz gemeint ist.

Effizienz bedeutet: 'wieviel kann ich aus dem Hineingesteckten herausholen?'. Wenn ein leistungsstarkes und teures Peltier eingebaut wird, das nur schwach belastet wird, wird sehr viel weniger herausgeholt als herausgeholt werden könnte. Folglich ist _diese_ Effizienz schlecht.

So einfach funktioniert das in der Praxis nicht. Der Kühlkörper benötigt auch eine gewisse Größe (Ausdehnung in Strömungsrichtung). D.h. wenn man die Luft mit 25°C auf den Kühlkörper blässt erwärmt sie sich während des Laufwegs entlang des Kühlköpers. Die Wärmeabgabe wird schlechter und die Warmseite ders Peltiers wird auch entsprechend wärmer. Dazu kommt noch dass je nach Umgebungsbedingungen die abgegebene, angewärmte Luft gleich wieder eingesaugt und noch weiter erwärmt wird.

-> Die Kühlleistung verschlechtert sich im fortlaufenden Betrieb.

Gerald

Ich habe keine konkrete Konstruktion angegeben. Außerdem enthält 0,01 K/W alles Positive und Negative. Gegeben ist 0,01 K/W, egal, wie das zustande kommt.

Ja, aber wie stark erwärmt sie sich? Bei 25 l/s kann eine Kühlstrecke von 20 cm Länge in 0,05 s durchströmt sein. Ich denke nicht, daß sich die Luft in diesem Zeitraum stark erwärmt.

Es kommt auf die Bauart des Kühlkörpers an. Sind die Rippen längs oder quer? Oder ist es eine Rippen-Röhre, durch die die Luft strömt?

Wenn der Kühlkörper 0,01 K/W hat, wird er durch 100 W um 1⁰ wärmer. Das ist unumstößlich.

Der Kühlstrom sollte gerade durch das Gerät hindurch verlaufen. Die Luft sollte kanalartig geführt werden. Solch ein Gerät kann nicht in einem Volumen von nur 100 l betrieben werden, sondern eher in >=20000 l.

Es ist die Warm-Seite des Peltier gemeint. Die Kalt-Seite muß luftmäßig ganz anders konstruiert werden.

Böser Denkfehler! Die Temperatur für sich sagt rein gar nichts über den benötigten Peltier-Strom! Schau Dir die Definition der Nenn(Nutz)leistung eines Petier-Elements an. Das ist die Wärmetransportleistung die das Element bei einem deltaT von 0K zwischen der Warm - und -Kaltseite hat. Praktisch heisst das wenn ich das Peltier bei Nennleistung in der Wärmekammer betreibe muss ich dort 100W Wärme einbringen (also eine 100W Glühbirne betreiben) um die Kammer auf 22°C zu halten wenn ich gleichzeitig auch die Aussenseite auf 22°C halte. Das funktioniert nur annährend wenn die Umgebungsluft deutlich kühler ist als 22°C da hier dann der Wärmewiderstand des Kühlkörpers zur Abgabe der Wärmeleistung ins Spiel kommt.

Fazit: Um die Soll-Temperatur von 22°C zu halten muss man in diesem Beispiel das Peltier mit Nennstrom betreiben und nicht mit I=0.

Auch falsch, es wird eine Versorgung von -Max bis +Max benötigt, sonst kann man nur annähernd *) den Bereich oberhalb oder unterhalb der Umgebungstemperatur abdecken und nicht die geforderten +5°C...+80°C.

Gerald

Am 06.07.19 um 16:20 schrieb Helmut Schellong:

Nein, dann beträgt die Temperatur/differenz/ über ihm 1°, wenn er mit

Eben - und was nützt dir die maximale "Effizienz" im Sinne deiner Definition, wenn du also die max. mögliche elektrische Leistung 'reinsteckst und der ohnehin schon geringe Wirkungsgrad gegen 0 geht, also du Null Effekt an Heizung oder Kühlung hast. Wo waren doch gleich diese Diagramme ... Jedenfalls äußerst effizient, muss man schon sagen. ;)

'deutlich kühler' ist nicht notwendig.

Ich sehe das anders: Umgebungstemperatur = 22⁰C; Wenn das Gerät ausgeschaltet ist, hat _alles_ eine Temperatur von z.B. 22⁰C, auch die Solltemperatur hat diesen Wert. Nach EIN kann das Peltier folglich stromlos bleiben. Ich bin sicher, daß dadurch _alles_ auf 22⁰C bleibt.

Wenn nun der Sollwert auf 21,9⁰C verringert wird, muß das Peltier etwas Strom erhalten, um die Kaltseite zu kühlen. Der Regler muß das mit großer Trägheit machen.

Gefällst Du Dir damit, oft 'Auch falsch' zu sagen bzw. sagen zu können?

Ich selbst habe am 1.7. 23:31 eine Lösung -Max .. +Max gepostet! Für diese Lösung braucht man einen Mittelabgriff. Es ist auch eine Lösung durch Umpolen möglich (0 .. MAX).

Nein. Zwischen welchen beiden Punkten soll denn die Differenz herrschen?

Der Wärmewiderstand befindet sich zwischen Tkk und Tumgebung. An diesem Rth fallen 1⁰ pro 100 W ab.

Genau zwischen den zwei "Punkten":

Genau. Eine Temperaturdifferenz.

Es ist normal, die maximal mögliche Leistung zu projektieren. Das, was Du schilderst ist nur möglich, wenn die Warm-Seite ungenügend gekühlt wird.

Das kann man sich nicht aussuchen, das ergibt sich aus den Nebenbedingungen welcher Strom erforderlich ist damit sich ein bestimmtes delta T einstellt. Abgesehn davon möchte man in dieser Anwendung auf eine konstante Temperatur in der Kammer und nicht auf ein bestimmtes delta T regeln.

Gerald

Am 06.07.19 um 18:15 schrieb Hartmut Kraus:

Sorry, zwischen Kühlkörper und Umgebung. Da wird also der Kühlkörper selber mit Rth = 0 angesetzt? Na gut.

|"Wenn der Kühlkörper 0,01 K/W hat, wird er durch 100 W um 1⁰ wärmer."

Vorstehend ist _auch_ eine Temperaturdifferenz vorhanden. Nämlich die Temperatur von vor der Erhöhung um 1⁰ und die von nach dieser Erhöhung. 'Um x geändert' impliziert stets eine Differenz.

Am 05.07.19 um 23:07 schrieb Helmut Schellong:

Auf den Automobilbereich übersetzt bedeutet das: Wenn man 50Ps durchschnittliche Dauerleistung benötigt sollte man ein Auto mit 200PS wählen - damit es nicht ständig am Limit gefahren wird und man auch Reserven hat wenn es den Berg hoch geht. Dabei kann das 200PS Fahrzeug durchaus effizienter sein.

Gerald

Deshalb schrieb ich oben, daß das nicht absolut gesehen werden kann.

Ja, das wurde allerdings über lange Strecken im Thread außer Acht gelassen, wohl, weil es nur darum ging, mir permanent Fehler und Unfähigkeit unterzuschieben.

Und zwar die Differenz zur Umgebungstemperatur, und wenn du dich auf den Kopf stellst. ;) Angenommen, die Umgebung wird 10K wärmer, dann der Kühlkörper um 11K. Und jetzt hör' auf zu streiten.

Am 06.07.19 um 17:43 schrieb Helmut Schellong:

Das hängt von der zu transportierenden Wärmemenge und der Güte des Wärmeübergangs vom Peltier zum Kühlkörper. Auch die Mechnik setzt da Grenzen, da kann der Kühlkörper noch so "dick" sein - Ein ausreichender Wärmefluss kann nur durch ein ausreichend großes delta T erreicht werden. Ohne delta T kein Wärmefluß im passiven System (Kühlkörper).

Ich bin mir sicher dass die Temperatur in der Box steigt sobald darin ein DUT betrieben, also elektrische Energie zugeführt wird.

-> Peltier muss bestromt werden um 22°C zu halten, aussenseite erwärmt sich.

Der Regler muss die Trägheit des Aufbaues berücksichtigen, das heisst nicht dass er deswegen ebenso träge sein kann. Das wird gerne verwechselt und führt dann zu kräftigen Überschwingern.

Nein, ich finde es hilfreich für Leser wenn unpräzise / falsche / irreführende Aussagen sachgerecht kommentiert werden. So hat der Leser wenigstens einen Anhaltspunkt auf was er achten muss.

Es geht nicht darum ob Du an anderen Stellen falsches oder richtiges gepostet hast sondern darum, dass Du konkret hier eine ungenügende Aussage getroffen hast: > Es wurde +5⁰C .. +80⁰C gefordert. ... > Für diese Aufgabe einer 'Klima-Box für Meßzwecke' wird also > eine Versorgung benötigt, die von 0 .. MAX einstellbar ist.

Wie die Lösung dann technisch umgesetzt werden kann ist ein anderes Thema. Nur sollte man vor der Realisierung wissen dass man auch den negativen Spannungsbereich mit abdecken muss.

Gerald