Hallo allerseits, damit ich mal eine realistische Vorstellung erhalte eine Frage: Wieviel Spannung und Strom kann ich aus einem (rückwärts betriebenen) Peltierelement gewinnen, wenn ich es auf die Haut auflege? Fall 1: Gesetzt der Fall, die Luft hat eine konstante Temperatur von ca. 25°C und der Arm ca. 32°C und die Temperaturdifferenz wird relativ konstant gehalten. Fall 2: Die Temperatur kann von der kühleren Seite nicht schnell genug abgeführt werden, so dass sich eine Differenz von ca. 2°C einstellt. Wieviel "Power" kann man so einem Element noch entnehmen?
:
Verschoben durch Admin
Hallo, ich habe damit in der Vergangenheit auch Experimentiert... Bei ∆T= 2°K wirst Du nichteinmal eine LED zum glimmen bringen. Bei idealen Bedingungen erreichst Du ca. 8% Effektivitaet mit herrkoemlichen Elementen (wie z.B. vom grossen C oder Poli usw.). Das heisst, wenn du es schaffst 50W Waerme auf der einen Seite anzulegen und diese auch auf der anderen Seite abzufuehren, dann erwirtschaftest Du 4W an elektrische Energie! Aber der Luefter, der die Waerme abfuehren soll, wird wahrscheinlich mehr Power verbrauchen als Du erzeugst. In Zusammenarbeit mit Freunden vom M.I.T. haben wir einen Weg gefunden den Thermoelektrischeneffekt derat zu steigern, dass wir auf ca. 39% gekommen sind. Die Kosten fuer diese Halbleiter basierten Elemente sind jedoch derzeit noch zu hoch. Bei aller Liebe zur Umwelt, rechnet sich das nicht. Aber was hast Du eigentlich vor....vielleicht gibt es ja noch andere Wege Energie umzuwandeln...... LG aus Addis Klaus
wäre doch schön, ein oder mehrere Peltierelemente auf die Haut zu kleben und damit einen Mikrocontroller zu versorgen. Rechnerisch benötige ich dafür ca. 30mA (Mikrocontroller + bischen was externes) bei etwa 3.3V, d.h. mit 100mW käme man schon locker aus.
Was heisst denn eigentlich 50W Wärme? Man kann doch nur Energieabgabe pro Fläche angeben... So ein Element hat doch nur ca. 4cmx4cm Fläche (=0,0016m²),d.h. bei einem groben Richtwert von etwa 100(?) Watt menschlicher Ruheleistung und einer Körperoberfläche von grob geschätzt 2m² (?) werden über so ein kleines Element doch nur sehr geringe Wärmeenergien abgeführt..., mit den Richtwerten etwa demnach etwa 0,0016m²*(100Watt/2m²) = 80mW Als Wirkungsgrad hab ich bisher sehr wenige daten über Peltierelemente gefunden, von 50% bis den hier genannten 8%... Im falle von 50% Wirkungsgrad käme ich auf eine elektrische Leistung von 40mW. Bei 8% Wirkungsgrad auf 6,4mW. Allerdings geht meines Wissens nach die meiste Wärme über den Kopf verloren, d.h. ein noch unbekannter Trageort-Faktor müsste mit einbezogen werden... Wie stehen eigentlich meine Zahlenannahmen? 100 Watt Ruheleistung und 2m² Körperoberfläche? realistisch oder wmoit würdet ihr rechnen`?
...PS: Was ich in den Annahmen noch überhaupt nicht drin habe ist die Temperaturdifferenz. Wie hängt der Wirkungsgrad und die Gesamtenergie von den Betriebstemperaturen und deren Differenz zueinander ab?
Die Temperaturdifferenz machts. Also ein Peltier auf die Stirn kleben und im Winter bei -20 in den Wind stehen ... Ab und zu einen Vodka einfuellen.
Die 50W sind ja nur ein Rechenbeispiel..... Bei einen 4x4cm LowBudget Element vom grossen C liegt die maximale Waermeleitkapazitaet bei 0,1416W/K pro cm². Das waren zumindes die Werte, die wir im Labor erzielt haben. Und dabei erreichten wir 8%. Bei 16 cm² Flaeche waren das 2,2656W/K. Als max. ∆T hatten wir 34,3K also 77,71W Waerme durch das Element "gejagt" und gerade mal 6,2W an elektrische Energie "gewonnen". Aber der Luefter um die Waerme abzuleiten verbrauchte mehr als 50W...Nur mal so am Rande... Man kan sich den Luefter natuerlich auch sparen und den Kuehlkoerper entsprechend dimensionieren, aber das duerften dann schon einige m² an Oberflaeche werden und fuer gute Belueftung sollte man dann auch sorgen. Nun koennte man ja sagen, dass bei 34,3K 6,2W erzeugt wurden und bei 2K dann ja ca. 360mW rauskommen muessten...leider nicht, da die Dinger nicht linear arbeiten....aber ich kann das morgen mal in Lab messen lassen was bei Deinen Werten raus kommt.... LG aus Addis Klaus
Das wäre echt klasse, wenn du das machen könntest. einfach mal so ein Ding auf den Arm kleben und am Anfang messen und nach ca. 10 Minuten mit stationärem Zustand nochmal. Ab 100mW kann man denke ich problemlos eine Schaltung betreiben. mfg
100mW....naja welche Spannun strebst Du denn an...wahrscheinlich musst Du StepUp machen und das kostet auch wieder einige mW....
Was machst du dann mit dem µC, wenn du nicht genug leistung übrig hast, um eine LED zum Blinken zu bringen? Nagut man könnte ein ePaper-Display nehmen und es nur selten umschalten. Das würde sich dann auch gut tragen lassen. Andereseits kommst du bei dem Szenario wo das Peltierelement genügt auch mit einer einzelnen Knopfzelle 2 Jahre aus.
Pelztier schrieb: > wäre doch schön, ein oder mehrere Peltierelemente auf die Haut zu kleben > und damit einen Mikrocontroller zu versorgen. Ob das so toll aussieht, wenn Du mit grossen Kühlkörpern übersät durch die Gegend läufst? Wenn Du so etwas machen willst, solltest Du zumindest "echte" thermoelektrische Generatoren nehmen. Gruss Harald
Noah (Gast) schrieb: ..Nagut.. Es mussen heissen Nugat, nix Turkisch Met Met Met. Machen doch Locher in Fez (du wissen krasse Hut aus Sultan Zeit, du mussen mal aufsetzen). Kleine an Seite große oben und Windrad rein. Prima, wie sagen, Aufewind-Kraftwerk.
wie unterscheidet sich denn der thermoelektrische Generator von einem Peltierelement, außer dass eben "offiziell" der Seebeck Effekt genutzt wird und nicht nur inoffiziell?
> Im falle von 50% Wirkungsgrad käme ich auf eine elektrische Leistung von > 40mW. Bei 8% Wirkungsgrad auf 6,4mW. Rechne mit 1 oder 2 Prozent Wirkungsgrad mehr ist nicht drin.
Pelztier schrieb: > wie unterscheidet sich denn der thermoelektrische Generator von einem > Peltierelement, außer dass eben "offiziell" der Seebeck Effekt genutzt > wird und nicht nur inoffiziell? Ein besserer Wirkungsgrad. :-) Gruss Harald
So groß ist der Unterschied zwischen den Peltierelementen und einem extra Thermoelektrischen Generator nicht. Die Generatoren werden in der Regel für etwas höhere Temperaturen ausgelegt, damit man ein größere Temperaturdifferenz erreichen kann und damit der Wrikungsgrad dann vielleicht bei 5 % statt 1% ist. Die einfachen Peltierelemente sind nicht für höhere Temperaturen geeigent, aber bei gleichen Randbedingungen auch nicht schlechter beim Wirkungsgrad. Rechnen kann man mit etwa 10% (kaum mehr) des Wirkungsgrades einer Carnot Maschiene: Für eine Temperaturdifferenz vom 25 auf 31 Grad wären das also etwa 10% von 2% oder 0,2%. Wenn man 100 mW für den µC haben will, ist das schon mal falsch, da sollte man eher unter 10 µW anstreben - dann wird es auch mit dem Energie-harwesting realistisch.
Habs grad mal mit einem 5x5 cm Element auf meinem Bauch ohne Kühlkörper probiert: 200 nW Dauerleistung. Mit Kühlkörper ca. 1 uW. Tolle Wurst. Da hebn sich die 10 Euro ja gelohnt, hehe.
Naja, ohne Temperaturdifferenz ist nichts. Stell man auf die andere Seite eine Tasse heissen Kafee.
Damit man die 0,2% Wirkungsgrad auch erreicht, muss das Peltierelemente auch richtig dimensioniert sein, also insbesondere nicht zu groß. mit 1 µW könnte man theoretisch schon was anfangen, nur ist die Spannung mit ein paar mV wohl etwas klein.
Ich musste gerade sehr lachen, als ich mir vorstellte wie so ein Bastler mit Messgerät in der hand sich ein Peltierelement auf den Bauch legt. Das einzige Problem beim Energy harvesting ist ja die Minihappen an energie zu speichern um die gesammelte Energy dann einem ernegetisch hungrigem Prozess zu verfügung zu stellen. wenn da 1 µW auf dem Bauch anfallen ... muss man halt eine Weile sammeln um eine LED einmal aufblinken zu lassen. Irgendwo hatte ich mal was über Wandler gelesen die aus den Minibeträgen an Strom und Spannung was machen, dass man sinnvoll Speichern konnte... klang für mich überhaupt nicht nach Hobbykram. und fürs Energyharvesting sind Peltierelemente wohl die unefizienteste Energiegewinnung.
hier hat sich der harald eine peltier-taschenlampe gebaut: http://www.harald-sattler.de/html/body_led-taschenlampe.htm damit läßt sich durchaus auch ein uc betreiben.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.