Kuehlbox mit Peltier-Element...

[Martin Klaiber]

Hallo,

ich möchte mir mit Hilfe von Peltier-Elementen eine kleine Kühlbox
bauen, die die Temperatur auf etwa 5°C halten soll. Es geht um die
Kühlung von Medikamenten (Lagertemperatur 2-8°C).

Die Box soll relativ klein sein, ca. 15x10x5 cm innen.

Bei Peltier-Elementen ist üblicherweise eine Leistung angegeben,
z.B. bei diesem Modell von Segor 135 Watt (ich hoffe, der Link
funktioniert):

https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier135W

Wie kann man denn ausrechnen, welche Leistung das Element braucht?
Oder ermittelt man das üblicherweise experimentell?

Die beiden Seiten müssen ja temperaturtechnisch getrennt werden. Wie
macht man das am Besten? Wäre es z.B. eine gute Idee, das Element mit
der warmen Seite auf einen Kühlkörper zu kleben, der gleichzeitig eine
Seitenwand (oder einen Teil der Seitenwand) der Box darstellt?

Womit klebt man das Peltier-Element am Besten auf den Kühlkörper?
Segor hat ein Peltier-Montagekissen im Angebot:

https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier-Montagekissen

Wäre so etwas das Richtige?

Braucht man im Inneren einen Lüfter? Bei der geringen Größe vermutlich
nicht, oder?

Sind Peltier-Elemente für Dauerbetrieb geeignet? Ich frage deshalb,
weil bei vielen Mini-Kühlschränken auf Basis von Peltier-Elementen
(z.B. für Camping) dabei steht, dass sie nicht für Dauerbetrieb
geeignet sind.

Kann man Peltier-Elemente mit Schaltnetzteilen betreiben?

Danke
Martin

 

[Helmut Schellong]

Am 15.08.2023 um 18:00 schrieb Martin Klaiber:

Hallo,

ich möchte mir mit Hilfe von Peltier-Elementen eine kleine Kühlbox
bauen, die die Temperatur auf etwa 5°C halten soll. Es geht um die
Kühlung von Medikamenten (Lagertemperatur 2-8°C).

Die Box soll relativ klein sein, ca. 15x10x5 cm innen.

Bei Peltier-Elementen ist üblicherweise eine Leistung angegeben,
z.B. bei diesem Modell von Segor 135 Watt (ich hoffe, der Link
funktioniert):

Das wird für das angestrebte Volumen reichen.

https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier135W

Wie kann man denn ausrechnen, welche Leistung das Element braucht?
Oder ermittelt man das üblicherweise experimentell?

Man muß dazu alle vorhandenen relevanten Wärmewiderstände kennen.

Die beiden Seiten müssen ja temperaturtechnisch getrennt werden. Wie
macht man das am Besten? Wäre es z.B. eine gute Idee, das Element mit
der warmen Seite auf einen Kühlkörper zu kleben, der gleichzeitig eine
Seitenwand (oder einen Teil der Seitenwand) der Box darstellt?

Nein, der kalte Innenraum muß vollständig vom Warmem isoliert sein.

Womit klebt man das Peltier-Element am Besten auf den Kühlkörper?
Segor hat ein Peltier-Montagekissen im Angebot:

https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier-Montagekissen

Wäre so etwas das Richtige?

Aus meiner Sicht nicht.
Ich würde das Peltier mit Metallspangen und WLP federnd festschrauben.

Braucht man im Inneren einen Lüfter? Bei der geringen Größe vermutlich
nicht, oder?

Nein, im kalten Inneren nicht.

Sind Peltier-Elemente für Dauerbetrieb geeignet? Ich frage deshalb,
weil bei vielen Mini-Kühlschränken auf Basis von Peltier-Elementen
(z.B. für Camping) dabei steht, dass sie nicht für Dauerbetrieb
geeignet sind.

Belaste das Peltier eben nur halb oder drittelig.

> Kann man Peltier-Elemente mit Schaltnetzteilen betreiben?

Natürlich.
Danach kommt halt der Regler mit seinem Stellglied.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong

 

[Christoph Müller]

Am 15.08.2023 um 18:00 schrieb Martin Klaiber:

ich möchte mir mit Hilfe von Peltier-Elementen eine kleine Kühlbox
bauen, die die Temperatur auf etwa 5°C halten soll. Es geht um die
Kühlung von Medikamenten (Lagertemperatur 2-8°C).

Die Box soll relativ klein sein, ca. 15x10x5 cm innen.

Bei Peltier-Elementen ist üblicherweise eine Leistung angegeben, z.B.
bei diesem Modell von Segor 135 Watt (ich hoffe, der Link
funktioniert):

Diese Leistung will auch weggekühlt sein! Brauchst also einen
entsprechend großen Kühler. Die Kühlleistung selbst muss auch noch über
diesen Kühler fließen. Brauchst also eine Kühlleistung von 135 Watt +
vielleicht nochmal 10%. Also 135+13,5=148,5 Watt. Also rund 150 Watt.
Dafür solltest du die maximale Umgebungstemperatur kennen.

> Wie kann man denn ausrechnen, welche Leistung das Element braucht?

Die elektrische Leistung ist mit 135 Watt ja bereits angegeben.

> Oder ermittelt man das üblicherweise experimentell?

Kann man natürlich auch machen.

> Die beiden Seiten müssen ja temperaturtechnisch getrennt werden.

Das ist mit diesen Elementen die eigentliche Krux. Elektrische
Leitfähigkeit ist zwingend nötig. Sie geht aber halt auch mit der
thermischen Leitfähigkeit einher. Das sorgt dann unter dem Strich für
schlechte Wirkungsgrade. Deshalb wird man sowas in größeren Kühlanlagen
kaum finden. Für deine kleine Mini-Anwendung sollte das Ganze aber doch
passen.

Wie macht man das am Besten? Wäre es z.B. eine gute Idee, das Element
mit der warmen Seite auf einen Kühlkörper zu kleben,

auf jeden Fall!

der gleichzeitig eine Seitenwand (oder einen Teil der Seitenwand) der
Box darstellt?

Muss dann aber auch gut belüftet sein. Denn irgendwohin muss die Wärme
ja gehen. Elektrowärme hat das grundsätzliche Problem, dass die
Temperatur steigt, so lange die Wärme nicht abgeführt wird. Das geht so
lang, bis irgendwas nachgibt. Also kaputt geht.

> Womit klebt man das Peltier-Element am Besten auf den Kühlkörper?

Wichtig ist vor allem ein guter Wärmeübergang. 135...150 Watt auf wenig
Fläche können ganz schön Schaden anrichten. Also dünn (!) Wärmeleitpaste
auftragen. Peltierelement drauf und hin und her schieben, bis es schwer
geht. Anschließend das Ganze möglichst federnd fixieren, damit der gute
Wärmekontakt erhalten bleibt. Kühlkörper und Peltier müssen stets
aufeinandergepresst sein.

Segor hat ein Peltier-Montagekissen im Angebot:

https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier-Montagekissen

Sowas nimmt man, wenn man unebene Flächen hat. Die Peltierelemente sind
aber üblicherweise sehr eben. Die Hersteller wissen schon, worauf es
ankommt. Kühlkörper werden i.d.R. ebenfalls auf der Montageseite
möglichst eben produziert, so dass ich eine dünne Wärmeleitpaste
bevorzugen würde.

Man darf nicht täuschen lassen. Wärmeleitpasten und -pads haben im
Vergleich zu Metall oder der hier verwendeten Keramik einen sehr hohen
Wärmewiderstand. DESHALB müssen diese so dünn wie möglich aufgetragen
werden. Idealerweise müssen grade mal eben die Rauheiten damit
ausgefüllt werden, um den Wärmekontakt wirklich flächig herzustellen.

Braucht man im Inneren einen Lüfter? Bei der geringen Größe
vermutlich nicht, oder?

Der Kühlraum muss vor allem recht gut thermisch isoliert sein, damit man
mit dem bisschen Wärmeleistung auch die gewünschten Temperaturen
bekommt. Idealerweise sollte es eine Temperaturregelung geben, damit
nicht ständig die Kühlung läuft und die Medikamente eingefroren werden.
Wenn\'s dumm läuft, platzen sonst die Ampullen wg. gefrorenem Wasser(anteil).

> Sind Peltier-Elemente für Dauerbetrieb geeignet?

Da sehe ich jetzt keine Probleme. Im Stromkonsum schon eher. Meine
Vermutung: Es handelt sich um eine Kühlbox für\'s Auto. Mit 135 Watt ist
der normale Autoakku schnell am Ende. Der Akku von E-Autos hält
natürlich etwas länger.

Ich frage deshalb, weil bei vielen Mini-Kühlschränken auf Basis von
Peltier-Elementen (z.B. für Camping) dabei steht, dass sie nicht für
Dauerbetrieb geeignet sind.

Schreiben sie vermutlich deshalb, weil der Akku damit relativ schnell
leer ist.

> Kann man Peltier-Elemente mit Schaltnetzteilen betreiben?

Ja.

--
Servus
Christoph Müller
www.astrail.de

 

[Gerhard Hoffmann]

Am 15.08.23 um 18:00 schrieb Martin Klaiber:
....

Braucht man im Inneren einen Lüfter? Bei der geringen Größe vermutlich
nicht, oder?

Sind Peltier-Elemente für Dauerbetrieb geeignet? Ich frage deshalb,
weil bei vielen Mini-Kühlschränken auf Basis von Peltier-Elementen
(z.B. für Camping) dabei steht, dass sie nicht für Dauerbetrieb
geeignet sind.

Kann man Peltier-Elemente mit Schaltnetzteilen betreiben?

ja, es gibt dafür auch spezielle Controller-Chips wie ADN-8???
von TI, Analog Devices und Linear Technology (jetzt auch AD).
Von Linear Technology gibt es eine sehr gute App-Note zu deren
Chip, der man ansieht, dass da Jim Williams RIP daran beteiligt
war.
Mindestens den Chip von AD wirst Du nicht löten können ( WIMRE
21 Lötpads auf 3*3 mm, mit Masse/thermal Pad untendrunter etc)

Wo der Strom für den Peltier herkommt ist ziemlich egal.
Der ripplestrom muss aber vernachlässigbar sein (macht nur
Verluste ohne thermischen Nutzen) und eventuelle AC-Komponenten
dürfen keinesfalls in dem Frequenzbereich liegen, wo ihnen der
Peltier folgen kann, sonst ist er SEHR schnell hin wegen der
mechanischen Ermüdung duch dauerndes Ausdehnen & Zusammenziehen.
Gleichmäßiger, zahmer Dauerbetrieb ist im Zweifelsfall nicht das
Schlechteste.

Bei 5°C wird das Peltierelement sehr bald in der Kondensbrühe
schwimmen. K.A. wie man das trocken hält. Silica-Gel?
Es gibt welche, die zumindest nach innen (wo die Halbleiter-
Säulen sind) mit Silikon-Mumpe abgedichtet sind.

Gruß, Gerhard

 

[Helmut Wabnig]

On Tue, 15 Aug 2023 18:00:03 +0200, Martin Klaiber
<usenet.martinkl@gmx.de> wrote:

Hallo,

ich möchte mir mit Hilfe von Peltier-Elementen eine kleine Kühlbox
bauen, die die Temperatur auf etwa 5°C halten soll. Es geht um die
Kühlung von Medikamenten (Lagertemperatur 2-8°C).

Die Box soll relativ klein sein, ca. 15x10x5 cm innen.

Bei Peltier-Elementen ist üblicherweise eine Leistung angegeben,
z.B. bei diesem Modell von Segor 135 Watt (ich hoffe, der Link
funktioniert):

https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier135W

Wie kann man denn ausrechnen, welche Leistung das Element braucht?
Oder ermittelt man das üblicherweise experimentell?

Die beiden Seiten müssen ja temperaturtechnisch getrennt werden. Wie
macht man das am Besten? Wäre es z.B. eine gute Idee, das Element mit
der warmen Seite auf einen Kühlkörper zu kleben, der gleichzeitig eine
Seitenwand (oder einen Teil der Seitenwand) der Box darstellt?

Womit klebt man das Peltier-Element am Besten auf den Kühlkörper?
Segor hat ein Peltier-Montagekissen im Angebot:

https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier-Montagekissen

Wäre so etwas das Richtige?

Braucht man im Inneren einen Lüfter? Bei der geringen Größe vermutlich
nicht, oder?

Sind Peltier-Elemente für Dauerbetrieb geeignet? Ich frage deshalb,
weil bei vielen Mini-Kühlschränken auf Basis von Peltier-Elementen
(z.B. für Camping) dabei steht, dass sie nicht für Dauerbetrieb
geeignet sind.

Kann man Peltier-Elemente mit Schaltnetzteilen betreiben?

Danke
Martin

Peltier Elemente sind sehr empfindlich gegen Feuchtigkeit.
Die seitliche Abdichtung um die Elemente, wie vom Chinesen
geliefert, ist zuwenig. Sie sterben durch Kondenswasser.
Unbedigt rundherum zusätzlich abdichten mit Silikon oder Acryl.

w.

 

[Peter Thoms]

Am 15.08.23 um 18:00 schrieb Martin Klaiber:

Hallo,

ich möchte mir mit Hilfe von Peltier-Elementen eine kleine Kühlbox
bauen, die die Temperatur auf etwa 5°C halten soll. Es geht um die
Kühlung von Medikamenten (Lagertemperatur 2-8°C).

Die Box soll relativ klein sein, ca. 15x10x5 cm innen.

Bei Peltier-Elementen ist üblicherweise eine Leistung angegeben,
z.B. bei diesem Modell von Segor 135 Watt (ich hoffe, der Link
funktioniert):

https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier135W

Wie kann man denn ausrechnen, welche Leistung das Element braucht?
Oder ermittelt man das üblicherweise experimentell?

Die beiden Seiten müssen ja temperaturtechnisch getrennt werden. Wie
macht man das am Besten? Wäre es z.B. eine gute Idee, das Element mit
der warmen Seite auf einen Kühlkörper zu kleben, der gleichzeitig eine
Seitenwand (oder einen Teil der Seitenwand) der Box darstellt?

Womit klebt man das Peltier-Element am Besten auf den Kühlkörper?
Segor hat ein Peltier-Montagekissen im Angebot:

https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier-Montagekissen

Wäre so etwas das Richtige?

Braucht man im Inneren einen Lüfter? Bei der geringen Größe vermutlich
nicht, oder?

Sind Peltier-Elemente für Dauerbetrieb geeignet? Ich frage deshalb,
weil bei vielen Mini-Kühlschränken auf Basis von Peltier-Elementen
(z.B. für Camping) dabei steht, dass sie nicht für Dauerbetrieb
geeignet sind.

Kann man Peltier-Elemente mit Schaltnetzteilen betreiben?
Hallo,

und Du bräuchtest dazu eine \"USV\".
Über welchen betrieblichen Zeitrahmen wird denn hier nachgedacht?

Innerhalb von 15 h machen das auch Taschen mit Kühlakkus.


Peter

 

[Sebastian Suchanek]

Thus spoke Peter Thoms:

Am 15.08.23 um 18:00 schrieb Martin Klaiber:

ich möchte mir mit Hilfe von Peltier-Elementen eine kleine
Kühlbox bauen, die die Temperatur auf etwa 5°C halten
soll. Es geht um die Kühlung von Medikamenten
(Lagertemperatur 2-8°C).

Die Box soll relativ klein sein, ca. 15x10x5 cm innen.
[...]

und Du bräuchtest dazu eine \"USV\".
Über welchen betrieblichen Zeitrahmen wird denn hier
nachgedacht?

Innerhalb von 15 h machen das auch Taschen mit Kühlakkus.

Kühlakkus halte ich hier spontan für weniger sinnvoll. Erstens
wegen der geforderten geringen Abmessungen und zweitens wegen
der geforderten geringen Temperaturbandbreite. (Damit Kühlakkus
lange kühl halten, muss man sie ins Gefrierfach legen, wo sind
aber erstmal mit irgendwas um die -20°C \'rauskommen.)

Für die Aufgabenstellung aber ebenso relevant ist IMHO die
Fragestellung, wo Martin seine Kühlbox aufbewahren will. In
einer halbwegs temperierten Wohnung? Ggf. im Freien? Evtl. sogar
im Auto? (Die letzten beiden auch im Sommer?) Das hat ja einen
nicht unterheblichen Einfluss auf die konkrete
Umgebungstemperatur außen an der Kühlbox und damit auf den
Wärmeeintrag ins Innere, den es \"wegzukühlen\" gilt.


Tschüs,

Sebastian

--
Ich WEISS was ich tue ;-)
Und wenns mal wieder Knallt, weiss ich auch genau, warum ich
mich in den Hintern treten sollte ;-)
[Michael Buchholz in d.s.e]

 

[Axel Berger]

Sebastian Suchanek wrote:

(Damit Kühlakkus
lange kühl halten, muss man sie ins Gefrierfach legen, wo sind
aber erstmal mit irgendwas um die -20°C \'rauskommen.)

Wie Wassereis kühlen sie vor allem durh die Schmelzwärme. Ich weiß
nicht, wo genau er ist, aber deren Schmelpunkt dürfte deutlich unter 0
°C liegen.


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
 X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
/ \\ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --

 

[olaf]

Martin Klaiber <usenet.martinkl@gmx.de> wrote:

bauen, die die Temperatur auf etwa 5°C halten soll. Es geht um die
Kühlung von Medikamenten (Lagertemperatur 2-8°C).

Energieversorgung vom Boardnetz des Autos?

>Wie kann man denn ausrechnen, welche Leistung das Element braucht?

Nein. Die Energiemenge haengt von der Qualitaet deiner Isolierung
und der Umgebungstemperatur ab.

>Oder ermittelt man das üblicherweise experimentell?

Ich wuerde eher denken man rechnet es sich aus.

Die beiden Seiten müssen ja temperaturtechnisch getrennt werden. Wie
macht man das am Besten? Wäre es z.B. eine gute Idee, das Element mit

Wie eine Thermoskanne.
Am zweitbesten dann mit moeglichst guter und dicker Isolierung, wobei
es eine Grenze gibt bis zu der das sinnvoll ist weil du immer einen
Temperaturfluss durch das Thermoelement hast.

>Womit klebt man das Peltier-Element am Besten auf den Kühlkörper?

Ich kenne nur verschauben. Natuerlich mit speziellen Schrauben,
Drehmoment, Waermeleitpaste usw.

Braucht man im Inneren einen Lüfter? Bei der geringen Größe vermutlich
nicht, oder?

Denke ich auch nicht. Ein luefter im Innenraum braucht man wenn man
dort schnell die Temperatur aendern will, aber das ist ja nicht in
deinem Begehr.

>Sind Peltier-Elemente für Dauerbetrieb geeignet? Ich frage deshalb,

Klar. Nach meiner Erfahrung verlieren sie aber nach 4-5Jahren Dauerbetrieb
etwas an Wirkungsgrad.

weil bei vielen Mini-Kühlschränken auf Basis von Peltier-Elementen
(z.B. für Camping) dabei steht, dass sie nicht für Dauerbetrieb
geeignet sind.

Das sind auch gequierlte Bullshit-teile die auch maximal Billig und
schlecht designt wurden.

>Kann man Peltier-Elemente mit Schaltnetzteilen betreiben?

Sicher. Genauer gesagt ist das sogar das Optimum weil du bei einem
Peltierelement Strom oder Spannung als Gleichspannung regeln musst
und nicht als PWM. Daher waere ein Schaltnetzteil am sinnvollsten.

Mach dir klar das du einen sehr beschissenen Wirkungsgrad hast.
mein Bauchgefuehl sagt mir das du am Ende eine mittlerere Leistungs
aufnahme irgendwo zwischen 5-10W haben wirst. Das heisst auch
das du auf der Aussenseite des Elements einen Luefter brauchst.

Olaf

 

[olaf]

Christoph Müller <chrnewsgroup@astrail.de> wrote:

Wichtig ist vor allem ein guter Wärmeübergang. 135...150 Watt auf wenig
Fläche können ganz schön Schaden anrichten. Also dünn (!) Wärmeleitpaste

Man muss das ja nicht nutzen! Und nebenbei gesagt halte ich diese Leistung
fuer viel zu gross. Wie gerade geschrieben denke ich das man irgendwo
zwischen 5-10W liegen wird um die erreichte Solltemperatur zu halten.
Wenn man nicht unendlich lange warten will dann solle die leistung zum
Runterkuehlen natuerlich groesser sein.
In kuehlboxen stellen die Leute Lauwarme Cola rein mit einer erstaunlich
hohen Waermekapazitaet. Das wird fuer ein paar Medikamente nicht so viel
sein. Also wuerde ich sagen das man maximal 20W brauchen wird.
Ich wuerde das Thermoelement nicht zu sehr ueberdimensionieren weil es
wegen seiner eigenen Waermeleitung negativ zur Isolierung beitraegt.

bekommt. Idealerweise sollte es eine Temperaturregelung geben, damit
nicht ständig die Kühlung läuft und die Medikamente eingefroren werden.
Wenn\'s dumm läuft, platzen sonst die Ampullen wg. gefrorenem Wasser(anteil).

Sowas braucht man auf jedenfall. Ausserdem muss die Kammer auch noch
gut dicht schliessen wenn man keine Kondensawassersammelstelle aufmachen
will.
Oh..und das Peltierelement sollte versiegelt sein. Es gibt auch offene
wo man sonst das Kondenswasser im Element hat.

Peltier-Elementen (z.B. für Camping) dabei steht, dass sie nicht für
Dauerbetrieb geeignet sind.

Schreiben sie vermutlich deshalb, weil der Akku damit relativ schnell
leer ist.

DAs auch, aber bei den Kisten ist auch die Kuehlung der heissen Seite
eher schwach weil teuer.

Olaf

 

[Christoph Müller]

Am 16.08.2023 um 12:14 schrieb olaf:

Christoph Müller <chrnewsgroup@astrail.de> wrote:

Wichtig ist vor allem ein guter Wärmeübergang. 135...150 Watt auf wenig
Fläche können ganz schön Schaden anrichten. Also dünn (!) Wärmeleitpaste

Man muss das ja nicht nutzen! Und nebenbei gesagt halte ich diese Leistung
fuer viel zu gross.

Könntest recht haben.

Wie gerade geschrieben denke ich das man irgendwo
zwischen 5-10W liegen wird um die erreichte Solltemperatur zu halten.

Wenn ich mich recht entsinne, dann werden die Peltiers spannungsabhängig
betrieben. Werden also + und - vertauscht, dann ändert sich damit auch
die Richtung des Wärmeflusses. Dann kann man so ein Ding im Winter
einfach mit Umpolen auch als Heizung verwenden. Das muss der
Temperaturregler aber auf jeden Fall wissen. Andernfalls wird das
Kühlgut wahrscheinlich gekocht.

Ich wuerde das Thermoelement nicht zu sehr ueberdimensionieren weil es
wegen seiner eigenen Waermeleitung negativ zur Isolierung beitraegt.

Stimmt.

bekommt. Idealerweise sollte es eine Temperaturregelung geben, damit
nicht ständig die Kühlung läuft und die Medikamente eingefroren werden.
Wenn\'s dumm läuft, platzen sonst die Ampullen wg. gefrorenem Wasser(anteil).

Sowas braucht man auf jedenfall. Ausserdem muss die Kammer auch noch
gut dicht schliessen wenn man keine Kondensawassersammelstelle aufmachen
will.
Oh..und das Peltierelement sollte versiegelt sein. Es gibt auch offene
wo man sonst das Kondenswasser im Element hat.

Es treten immer mehr wichtige Details zu Tage...

Peltier-Elementen (z.B. für Camping) dabei steht, dass sie nicht für
Dauerbetrieb geeignet sind.

Schreiben sie vermutlich deshalb, weil der Akku damit relativ schnell
leer ist.

DAs auch, aber bei den Kisten ist auch die Kuehlung der heissen Seite
eher schwach weil teuer.
Gut möglich.

--
Servus
Christoph Müller
www.astrail.de

 

[Peter Heitzer]

Christoph Müller <chrnewsgroup@astrail.de> wrote:

Am 16.08.2023 um 12:14 schrieb olaf:
Christoph Müller <chrnewsgroup@astrail.de> wrote:

Wichtig ist vor allem ein guter Wärmeübergang. 135...150 Watt auf wenig
Fläche können ganz schön Schaden anrichten. Also dünn (!) Wärmeleitpaste

Man muss das ja nicht nutzen! Und nebenbei gesagt halte ich diese Leistung
fuer viel zu gross.

Könntest recht haben.

Wie gerade geschrieben denke ich das man irgendwo
zwischen 5-10W liegen wird um die erreichte Solltemperatur zu halten.

Wenn ich mich recht entsinne, dann werden die Peltiers spannungsabhängig
betrieben. Werden also + und - vertauscht, dann ändert sich damit auch
die Richtung des Wärmeflusses. Dann kann man so ein Ding im Winter
einfach mit Umpolen auch als Heizung verwenden. Das muss der
Temperaturregler aber auf jeden Fall wissen. Andernfalls wird das
Kühlgut wahrscheinlich gekocht.

Wenn die Kühlbox auch im Winter im Freien benutzt werden kann, sollte es aber
möglich sein, zu heizen.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

 

[olaf]

Christoph Müller <chrnewsgroup@astrail.de> wrote:

Wenn ich mich recht entsinne, dann werden die Peltiers spannungsabhängig
betrieben.

Das ist richtig, wobei man noch ueberlegen koennte ob die transportierte
Kaelteleistung eher Spannungs oder Stromabhaengig ist. Ich meine eher
letzeres. Aber natuerlich durch Umdrehen der Stromrichtung
kann man heizen.

Werden also + und - vertauscht, dann ändert sich damit auch
die Richtung des Wärmeflusses. Dann kann man so ein Ding im Winter
einfach mit Umpolen auch als Heizung verwenden. Das muss der
Temperaturregler aber auf jeden Fall wissen. Andernfalls wird das
Kühlgut wahrscheinlich gekocht.

Viel wichtiger, als Heizelement steigt der Wirkungsgrad sofort
enorm an. Man wird da Freude mit der Regelung haben wenn man
das nicht beruecksichtigt. Aber wer will das schon.
Obwohl..irgendwie geht mir schon laenger mal durch den Kopf
einen kleinen Temperaturschrank fuer Elektronik zu bauen,
aber man kommt ja zu nix.

Olaf

 

[Helmut Schellong]

Am 16.08.2023 um 18:15 schrieb olaf:

Christoph Müller <chrnewsgroup@astrail.de> wrote:



Wenn ich mich recht entsinne, dann werden die Peltiers spannungsabhängig
betrieben.

Das ist richtig, wobei man noch ueberlegen koennte ob die transportierte
Kaelteleistung eher Spannungs oder Stromabhaengig ist. Ich meine eher
letzeres. Aber natuerlich durch Umdrehen der Stromrichtung
kann man heizen.

Die Peltier-Elemente haben doch einen roten und einen blauen Anschluß.
Sie sind daher gepolte Bauelemente.

Und deren Wirkungsgrad ist extrem gering.
Deshalb dürfte keine (erhebliche) Überdimensionierung vorliegen.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong

 

[Marte Schwarz]

Hallo Axel,

Wie Wassereis kühlen sie vor allem durh die Schmelzwärme. Ich weiß
nicht, wo genau er ist, aber deren Schmelpunkt dürfte deutlich unter 0
°C liegen.

Warum sollte man in Kühlakkus etwas anderes als normales Wasser einfüllen?

Marte

 

[Thomas Prufer]

On Thu, 17 Aug 2023 07:34:02 +0200, Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> wrote:

Hallo Axel,
Wie Wassereis kühlen sie vor allem durh die Schmelzwärme. Ich weiß
nicht, wo genau er ist, aber deren Schmelpunkt dürfte deutlich unter 0
°C liegen.

Warum sollte man in Kühlakkus etwas anderes als normales Wasser einfüllen?

Marte

Damit der Kühlakku die eine oder anderen Temperatur hält, nicht nur 0°C.

Es gibt für die HACCP-Kühlkette zB Kühlakkus in den Ausführungen -21 bis -27 °C,
-12 bis -18 °C, -3 bis -9 °C.

\"bis –3 °C Platten horizontal und mindestens 24 Stunden vor dem Gebrauch in den
Gefrierschrank legen Einzufrieren bei: -9° C Gefriertemperatur der eutektischen
Platte muss immer 6°C unter der Schmelztemperatur der eutektischen Flüssigkeit
liegen. \"



Thomas Prufer

 

[Rolf Bombach]

Gerhard Hoffmann schrieb:

Wo der Strom für den Peltier herkommt ist ziemlich egal.
Der ripplestrom muss aber vernachlässigbar sein (macht nur
Verluste ohne thermischen Nutzen) und eventuelle AC-Komponenten
dürfen keinesfalls in dem Frequenzbereich liegen, wo ihnen der
Peltier folgen kann, sonst ist er SEHR schnell hin wegen der
mechanischen Ermüdung duch dauerndes Ausdehnen & Zusammenziehen.
Gleichmäßiger, zahmer Dauerbetrieb ist im Zweifelsfall nicht das
Schlechteste.

So ist es. Es ist wichtig zu verstehen, dass ein Peltier gänzlich
anders arbeitet und ganz andere Eigenschaften hat als eine
Kompressor-basierende Wärmepumpe. Diese wäre thermisch immer im
Vorteil. Allerdings gross, teuer, ....

Der Wärmedurchgang durchs Peltierelement setzt sich grob
gesagt aus drei Komponenten zusammen:

A + B * I + C * I²

A ist die Wärmeleitung, die leider sehr gross ist (etwa im
Vergleich zu Kompressorgeräten). Ist das Peltier abgeschaltet,
fliesst sofort durch A Wärme zurück in den Kühlraum. Man
kann auf eine thermische Diodenwirkung hoffen, wenn das
Element oben im Kühlraum angebracht ist.

B ist der Peltiereffekt. Die \"Pumpleistung\" nimmt daher mit dem
Strom zu. Wegen A nimmt dann die maximale Temperaturdifferenz
mit dem Strom zu. Respektive die maximale Temperaturdifferenz
nimmt mit abnehmendem Strom ab.
Auch das ist anders als wie mit dem Kompressor. Bei der angepeilten
Temperatursituation von 5 °C zu 40 °C oder gar noch mehr wird das
der Knackpunkt werden. Da bleibt kaum Spielraum. Irgendwann drängt
sich ein zweistufiges Element auf.

C sind die ohmschen Verluste. Die bestimmen dann den maximalen
Strom, den man sinnvoll anlegen kann. Die begrenzen dann auch
die maximale Temperaturdifferenz. Wegen C ist jeder Ripple
auf dem Strom zu vermeiden. Datenblattkurven eingehend studieren.

Vielleicht ist es letztendlich am günstigsten, eine fertige Külbox
(mit Ventilator usw.) zu schlachten und umzubauen. Es dürfte auch
fertige Lösungen zur Medikamentenkühlung geben, allerdings zu
medizinischen Preisen.

--
mfg Rolf Bombach

 

[Odin]

Helmut Schellong schrieb am Dienstag, 15. August 2023 um 18:37:05 UTC+2:

Am 15.08.2023 um 18:00 schrieb Martin Klaiber:
Hallo,

ich möchte mir mit Hilfe von Peltier-Elementen eine kleine Kühlbox
bauen, die die Temperatur auf etwa 5°C halten soll. Es geht um die
Kühlung von Medikamenten (Lagertemperatur 2-8°C).

Die Box soll relativ klein sein, ca. 15x10x5 cm innen.

Bei Peltier-Elementen ist üblicherweise eine Leistung angegeben,
z.B. bei diesem Modell von Segor 135 Watt (ich hoffe, der Link
funktioniert):
Das wird für das angestrebte Volumen reichen.
https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier135W

Wie kann man denn ausrechnen, welche Leistung das Element braucht?
Oder ermittelt man das üblicherweise experimentell?
Man muß dazu alle vorhandenen relevanten Wärmewiderstände kennen.
Die beiden Seiten müssen ja temperaturtechnisch getrennt werden. Wie
macht man das am Besten? Wäre es z.B. eine gute Idee, das Element mit
der warmen Seite auf einen Kühlkörper zu kleben, der gleichzeitig eine
Seitenwand (oder einen Teil der Seitenwand) der Box darstellt?
Nein, der kalte Innenraum muß vollständig vom Warmem isoliert sein.
Womit klebt man das Peltier-Element am Besten auf den Kühlkörper?
Segor hat ein Peltier-Montagekissen im Angebot:

https://www.segor.de/suche.shtml?Q=Peltier-Montagekissen

Wäre so etwas das Richtige?
Aus meiner Sicht nicht.

Aus meiner Sicht auch nicht, denn gerade die Wärme abgebende Seite muß eine möglichst hohe thermische
Leitfähigkeit zum zu kühlenden Blech aufweisen. Ich habe die vor 20 Jahren immer mit Wärmeleitpaste eingeschmiert
und mit Druckklammer verschraubt. Die Wärmeableitung dafür ist bestimmt nicht trivial, darauf solltest du größten Wert legen.
Entweder große Flächen mit Rippen oder Zwangsbelüftung.

Ich würde das Peltier mit Metallspangen und WLP federnd festschrauben.
Braucht man im Inneren einen Lüfter? Bei der geringen Größe vermutlich
nicht, oder?
Nein, im kalten Inneren nicht.
Sind Peltier-Elemente für Dauerbetrieb geeignet? Ich frage deshalb,
weil bei vielen Mini-Kühlschränken auf Basis von Peltier-Elementen
(z.B. für Camping) dabei steht, dass sie nicht für Dauerbetrieb
geeignet sind.

Schau hier mal:
Ein Quick-Ohm-Peltierelement wird nach durchschnittlichen 50.000 Stunden Dauerbetrieb bei 50°C eine
nachweisliche Innenwiderstandsänderung von 5% erfahren. Das entspricht einem Dauerbetrieb von mehr als 5 Jahren.

Belaste das Peltier eben nur halb oder drittelig.
Kann man Peltier-Elemente mit Schaltnetzteilen betreiben?
Natürlich.
Danach kommt halt der Regler mit seinem Stellglied.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong

Sorry...falscher Adressat...lasse ich jetzt trotdem mal stehen.

 

[Martin Klaiber]

Martin Klaiber <usenet.martinkl@gmx.de> wrote:

ich möchte mir mit Hilfe von Peltier-Elementen eine kleine Kühlbox
bauen, die die Temperatur auf etwa 5°C halten soll. Es geht um die
Kühlung von Medikamenten (Lagertemperatur 2-8°C).

Vielen Dank an euch alle für die vielen hilfreichen Hinweise!

Ich antworte an dieser Stelle mal zentral auf alle, da sich viele
Fragen und Hinweise ähneln.

Die Box ist nicht für mobilen Betrieb gedacht. Es geht um die Lagerung
von Medikamenten in einer selten genutzten Wohnung, ohne dass dafür die
ganze Zeit ein normaler Kühlschrank durchlaufen soll. Die Medis sollen
für den Notfall in dieser Wohnung zugriffsbereit sein. Ich dachte, eine
spezielle Medikühlbox sei für diesen Fall vielleicht sinnvoll.

Die Lagerzeit beträgt mehrere Monate, entsprechend der Haltbarkeit der
Medikamente. So lange müssen sie bei 2-8 °C gekühlt werden.

Eine USV halte ich für overkill. Spannungsausfälle liegen in D in der
Regel bei wenigen Minuten, das kann man mit der thermischen Trägheit
des Kühlguts überbrücken. Zur Not legt man noch ein paar Kühlakkus zu
den Medikamenten.

An das Problem mit Kondenswasser hatte ich gar nicht gedacht, und ich
wusste auch nicht, dass Peltier-Elemente in der Hinsicht empfindlich
sind. Vielen Dank für den Hinweis. Dieser Punkt bereitet mir gerade
die größten Kopfzerbrechen, zumal es vielleicht auch nicht so gut ist,
wenn die Medis im Wasser liegen. Ich weiß nicht, wie gut sie dagegen
geschützt sind, es handelt sich um Pens zum Spritzen.

Angesichts weiterer Nachteile, wie des schlechten Wirkungsgrades,
überlege ich inzwischen, ob es nicht doch die sinnvollste Lösung ist,
einen ganz normalen Kühlschrank einzusetzen, auch wenn da außer den
Medikamenten nichts drin liegt.

Danke soweit erstmal, werde noch ein bisschen darüber grübeln
Martin

 

[Axel Berger]

Martin Klaiber wrote:

ohne dass dafür die
ganze Zeit ein normaler Kühlschrank durchlaufen soll.

Ein heutiger haushaltstypischer Kühlschrank nimmt um die 10 W auf. Da
wirst Du kaum drunter kommen. Einen älteren gibt es für umsonst, der
braucht dann 20 W. Das ist bewährte Technik mit nachgewiesener
Zuverlässigkeit.


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
 X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
/ \\ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --