kjøling av peltier element

[Jeppfi]

Jeg trenger hjelp til kjøling peltier element på 80watt som kjører på 12v som skal kjøle ned en ståltank som rommer 1,7l cola/brus/vann. Fikk -13 grader på den kjøleribba jeg har nå, men er fortsatt for dårlig kjøling av tanken. Får vannet bare ned i 13 grader. Tanken er isolert med isopor.

[Jeppfi]

Ingen som kan hjelpe meg?

[Fløffy]

kor tjukt lag med isopor har du?

[Jeppfi]

Hmmm, 2-3cm

[jonnor]

Hva er temperaturen på varmside med dagens kjøleløsning? Og hva er den kjøleløsningen?

[Jeppfi]

2 store alu kjøleribber med 2 vifter, temperatur er ganske lav, blir vel 20-40 grader

 

De er limt sammen med aralitt

Endret 4. juli 2008 av Jeppfi

[Jeppfi]

Ingen som har en løsning?

[jonnor]

Altså, forbedringsmulighetene er åpenbare:

Høyere effekt på peltierelementet (øk spenning eller flere/kraftigere elementer), bedre isolering og bedre kjøling av peltierelementene.

 

Har du aralditt mellom peltierelementet og kjøleribbene, og tanken og elementet? Du bør nok heller satse på noe med litt bedre termisk konduktivitet, men det er kanskje litt sent nå...

[Jeppfi]

Kjøleribbene er limt sammen med aralitt, mellom kjøleribber og peltier har jeg varmeledende silikon pasta, også mellom peltier og tank.

 

Hvordan skal jeg klare å øke spenning på en pc PSU, når max spenning er 15v?

Endret 8. juli 2008 av Jeppfi

[j0achim]

Anbefaler deg heller å ta en tur på Biltema eller Clas Ohlson å kjøpe en strøm trafo, så slipper du å ende opp med en ødelagt PSU. Pluss ved å trekke extra 100watt elns, fra PSU ville økt varme i kabinett en god del.

[Behydro]

Høyere spenningn er nokk løsningen her... Jeg brukte variac og spotlight trafoer, matet inn høyere enn 230V på trafoene får å få ut over 12V på sekundersiden

[Trosterud]

Vanskelig å skjønne hvordan oppsettet ditt egentlig er, men vær obs på at stål leder varme forferdelig dårlig. Du må bruke en tykk aluminiumsplate mellom elementet og tanken for å fordele kjølingen.

Og så må du huske på god isolasjon mellom kald og varm side, ingen kuldebroer av metall eller store flater med massiv plast der.

20-40 grader på varmsiden... Det er en uklarhet på 20 grader.. 10 grader for mye her betyr 10 grader for mye på kaldsiden også.

[jonnor]

Først: aralditt er nok dårlig til det bruket, grunnet lav termisk konduktivitet. Bruk noe som er beregnet til dette, feks Artic Silver e.l.

 

Så litt praktisk anvendt matte og fysikk:

 

Du ønsker å kjøle ned 1,7 liter Cola. Vi antar at Cola har samme varmekapasitet som vann og at 1 liter vann tilsvarer 1 kg vann og at du skal kjøle ned brusen fra romtemp (23 grader) til en deeeilig kald temp (5 grader). Vi ignorerer varmekapasiteten til tanken og tenker oss at tanken er perfekt isolert. Samt at TEC elementet overfører 80 J/s (W).

 

Det innebærer at vi må overføre 4 180 * 1,7 * 18 = 128 kiloJoule

(spesifikk varmekapasitet * masse * deltaT)

 

Som igjen innebærer at det vil ta 127 908 / (80 * 60) = 26.65 minutter å kjøle ned brusen

(energi / energi per minutt)

 

Ok tenker vi, det høres jo brukbart ut. Men så innhenter realiteten oss:

 

Et TEC element som er spesifisert til 80W betyr mest sannsynlig at det trekker 80W fra strømforsyningen ved den maksimale spenningen det tåler. Denne er somoftest rundt 15V. Vi forutsetter at elementet er linjært.

Det gir oss resistansen (15 * 15) / 80 = 2.81 ohm

(spenning² / effekt)

 

Siden du bruker elementet på 12V er effekten (12 * 12) / 2,8125 = 51,2 Watt

(spenning² * resistans)

 

Men et TEC element er ikke perfekt, det kan ikke overføre like mye varmeenergi som energien det henter fra strømforsyningen. Ut ifra de databladene jeg kikket er en faktor mellom P inn og Qc-max rundt 0,66 vanlig. Det gir en Qc-max (deltaT = 0) på 51,2 * 2/3 = 34,13 Watt

 

Men vent, dette er jo energien elementet kan overføre har når kald side = varm side! Og den varme siden vil jo være høyere enn romtemperatur! Siden du har "2 store aluribber med 2 vifter" kan vi anta en deltaT fra romtemp på 10 grader. Det gir en temperatur på varmside på 33 grader. Og vi skal jo kjøle ned noe til 5 grader, dvs at vi trenger en deltaTmax på peltierelementet på rundt 28 grader. Og hvor mye energi klarer dette elementet vårt å overføre med en deltaT på 28 grader? Ikke 34,13 Watt desverre (det gjelder når deltaT = 0). Energien som overføres vil avta etterhvert som temperaturdifferansen stiger.

 

Et typisk peltierelement har en dT-max (Qc = 0) på rundt 67 grader. Benytter vi linjær tilnærming utifra dette vil snitteffekten bli 27 W (orker ikke skrive regninga på dette). Litt annet enn de 80W vi "hadde" før? Det vil altså i beste tilfelle ta ca 80 minutter å kjøle ned brusen din. Og det med den forutsetning at tanken er perfekt isolert, noe den selvfølgelig ikke er. Sannsynligvis er det energilekkasjen fra tanken og ut til omgivelsene som gjør at du ikke når ned til (vet ikke om du brukte lot det gå 1,5 time før du gjorde siste temperaturmåling?) den temperaturen du ønsker.

 

Poenget mitt er, du trenger høyere effekt(og tilstrekkelig kjøling på varmsiden) hvis du ønsker at dette skal gå i en grei hastighet , og du trenger bedre isolasjon for å komme ned til den temperaturen du ønsker.

 

 

Og ja, jeg er fullt klar over at det ble mye deltaT osv osv inni her, men subskripter osv er et helvete på forum.

[Jeppfi]

Har lest posten til NorthWave nå, og har ventet litt med kjøleren for å sjekke litt på kjøling osv.

 

http://no.rs-online.com/web/search/searchB...0x40mm,EK/B/250

 

tenkt å kjøpe den med en termisk motstand på 0,3grader/watt, har tenkt å kjøre 2x92(orginalt 15v, men kjører de på 12v så effekten blir da i teorien 57watt, 39watt når jeg har regnet med det NorthWave skrev), og jeg skal sette på 4x120mm vifter som blåser rundt 380m/3. Hvor godt vil dette virke?