Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Akku mit TEG (Seebeck) laden und Arduino + FAN daraus speisen


von fire (Gast)


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Hi,

ich bin grade an einem DIY-Projekt bei dem es darum geht einen SUNON FAN 
(DC 13.5V) sowie ein Arduino-Board aus einem Akku zu speisen.

Den Akku möchte ich gern mit einem TEG-Element (dass bis 400°C aushalten 
muss) speisen. Hatte an den hier gedacht:

http://www.ebay.de/itm/Peltier-Element-TEG-Thermoelektrischer-Generator-Stromerzeuger-400-C-35-mm-/180744531754

Die Ladeelektronik sowie die Steuerung des FAN möchte ich über Arduino 
regeln.

Nun - ich habe noch wenig Erfahrung mit Arduino, werde mich aber Stück 
für Stück in die Thematik einarbeiten. (Habe schon einen fundierten 
Background, bin eigl. Softwareentwickler, habe auch schon 
DIY-HW-Projekte umgesetzt beispielsweise einen Tripath basierten 
Audio-Verstärker).

Habt ihr Tipps für mich, wie ich am besten an das Projekt heran gehe?

Welchen Akku-Typ sollte ich verwenden?
Wie sieht eine effiziente und sinnvolle Ladesteuerung vom TEG zum Akku 
aus?
Wie stabilisiere ich sinnvoll eine Akku-Stromquelle um damit:
- FAN (13.5V) 
http://www.tme.eu/de/details/psd1204pqbx-a/dc-lufter-12v/sunon/
- Arduino (5V) http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno
zu versorgen?

Später möchte ich die Geschwindigkeit des FAN auch über Arduino regeln 
und dem Arduino 2 LED's, 2 Knöpfe/Taster, 1 Poti und ein LCD-Textdisplay 
verpassen.

LG und vielen Dank!

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Wie bekommst du die nötige Temperaturdifferenz? Das Ding funktioniert 
nicht, wenn du es nur heiss machst. Du musst die eine Seite erhitzen 
und gleichzeitig die Andere kühl halten. Ist dir das klar? Und 270 K 
Temperaturunterschied sind sehr anspruchsvoll!!

von fire (Gast)


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Hi, danke erstmal für Deine Antwort.

Ja, das mit dem Temp-Unterschied ist mir durchaus bewusst. Das 
TEG-Element ist direkt mit der Unterseite einer Brennkammer (an einer 
Keramikplatte) verbunden. In der Brennkammer herrschen Temperaturen von 
c.a. 400-500 C. Die Brennkammer stellt einen Holzvergaser dar. Der FAN 
pustet kalte Außenluft (größere Luftmengen, der FAN wird z.B. zum kühlen 
von Quad-Motoren verwendet) gegen die andere Seite des TEG.

Damit sollte das vom Prinzip her klappen. Ich habe eher Angst, dass mir 
das TEG verbrennt. Deswegen braucht es vl. noch einen Abstand von TEG 
zur Unterseite der Brennkammer ;)

Das ganze ist ein gemeinnütziges Projekt. Wenn es klappt, stelle ich 
Schaltpläne, Bauanleitung, 3D-Modelle etc. pp. als Open Source ins Netz, 
sodass jeder etwas davon hat. Endziel: Hocheffizienter, Emissionsarmer 
Holzofen im Kleinformat der neben seinem Einsatz als Campingkocher auch 
Räume wärmen kann und genügend Strom generiert um z.B. per Power USB 
Kleingeräte zu laden / betreiben.

Im Wohnwagen, im Kleingarten, für Selbstversorger und in der dritten 
Welt eine sehr wichtige Komponente um Ressourcen zu schonen und schnell, 
einfach, ergonomisch, sicher zu kochen und zu heizen.

LG!

von TestX .. (xaos)


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die billig peltier elemente geben bei ca 230°C auf, da sich die 
lötverbindungen innen drin verflüssigen.. du brauchst da spezielle für 
den industriebereich.. die sind aber so teuer, dass es sich für dich 
nicht lohnen wird... außerdem ist der wirkungsgrad wirklich beschissen..

von fire (Gast)


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Btw: Von der Konzeption her ist das ganze schon prooven. Ich verbinde 
die Konzepte von RocketStove und TLUD in einer HighTech-Variante (forced 
draft). Wer sowas in kommerziell/Aktion sehen will, schaue sich mal den 
Philips Woodstove an.

Man findet im Netz auch die PDF's zu den Auswertungen / Vergleichen 
dieses Konzepts mit anderen TLUD-Konzepten und RocketStoves. Die 
Variante die ich baue verbindet die Vorteile von RocketStoves mit den 
Vorteilen von TLUD's. Damit könnte., wenn alles klappt, der so gesehen 
ein nahezu perfekter Kleinholzofen entstehen.

Ist also nichts, was mal eben zusammengeschweißt und gefrickelt werden 
soll :)
Da steckt schon mehr Konzeptionsarbeit und KnowHow dahinter.

Meine Frage daher an euch, wie man die Elektronik möglichst sinnvoll 
designed.
Soll halt langlebig, wartungsarm und vor allem effizient / hoher 
Wirkungsgrad, wenig Verluste von Element A zu Element B geben.

LG

von fire (Gast)


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Ja, weil der Wirkungsgrad so mies ist dachte ich schon an einen 
Gleichstrommotor den man als Generator zum Laden des Akku verwendet.

Am Ofen befindet sich dann eine kleine Kurbel.

Das löst viele Probleme mit Hitze und Wirkungsgrad.

Was denkt ihr?

Wichtig wäre halt das der FAN aus dem Akku gespeist wird sodass der FAN 
gleich an geht, wenn man den Ofen anzündet. Damit brennt der viel ebsser 
an, da primärer und sekundärer Luftweg durch den FAN viel besser mit 
Luftmasse befüllt wird. Der FAN drückt praktisch Luft von unten in den 
Ofen.

LG

von gaast (Gast)


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fire schrieb:
> Im Wohnwagen, im Kleingarten, für Selbstversorger und in der dritten
> Welt eine sehr wichtige Komponente um Ressourcen zu schonen und schnell,
> einfach, ergonomisch, sicher zu kochen und zu heizen.

Nein. Ein resourcenschonender, einfacher Holzofen kommt ohne Elektrik 
aus. Das mit den Entwicklungsländern ist ja hoffentlich nicht ernst 
gemeint.

fire schrieb:
> Der FAN
> pustet kalte Außenluft (größere Luftmengen, der FAN wird z.B. zum kühlen
> von Quad-Motoren verwendet) gegen die andere Seite des TEG.

Und mit deinem Lüfterchen (welches du nicht mal mit voller Leistung 
betreiben kannst) willst du die andere Seite des Thermoelements 
ausreichend kühl halten? Und ein Akku soll damit auch noch geladen 
werden? Wofür der Arduino? Generell, wofür der ganze Aufwand?

Es hat schon seinen Grund, warum noch keiner auf deine Idee gekommen 
ist.

von gaast (Gast)


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fire schrieb:
> Da steckt schon mehr Konzeptionsarbeit und KnowHow dahinter.

Genau daran mangelt es.

fire schrieb:
> Meine Frage daher an euch, wie man die Elektronik möglichst sinnvoll
> designed.
> Soll halt langlebig, wartungsarm und vor allem effizient / hoher
> Wirkungsgrad, wenig Verluste von Element A zu Element B geben.

Die Effizienz der Elektronik wird dein geringstes Problem sein.

Du musst auch nicht zwanghaft versuchen, Anglizismen zu verwenden.

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