Energieverbrauch von Peltierelementen messen

[Frost1989]

Hallo,

ich bin gerade etwas verwirrt. Ich habe einen Klimaschrank mit 4 Peltierelementen gebaut.
Ich betreibe 4 Peltiers in Parallelschaltung. Diese werden über einen P-Regler mit Gleichstrom versorgt.

Ich habe so ein Batterie Messgerät mit 100A Shunt ausprobiert. Aber der misst ganz komische Werte....Er misst mal die Spannung korrekt mal den Strom. Wenn der Regler jedoch z.B weniger Spannung hat, misst er wieder falsch...oder der Strom passt nicht.
https://www.amazon.de/Mictuning-Digital-Multimeter-Ammeter-Voltmeter/dp/B0816G9Y8N/ref=pd_sbs_328_1/262-7033196-3771150?_encoding=UTF8&pd_rd_i=B0816G9Y8N&pd_rd_r=91a6c821-4cf9-4016-ae88-248f202cbca4&pd_rd_w=eHQlY&pd_rd_wg=6WGbI&pf_rd_p=a03ac387-6e4d-4f6b-96b6-1853da0bb37b&pf_rd_r=D72RXA9MTPG7C0KVTE0X&psc=1&refRID=D72RXA9MTPG7C0KVTE0X

Das ist der Controller der die Peltiers versorgt.
https://www.quick-cool-shop.de/peltier-controller/peltier-controller-qc-pc-co-ch1.html

Der wird mit 12V DC versorgt und gibt je nach dem 0-10,8V an die Peltiers.

Mit welchem messgerät kann ich die Energieaufnahme meiner Peltiers ermitteln???

[Gnom67]

Vielleicht ist der Messbereich von dem Ding etwas arg groß... Du wirst doch keine 100 A haben? Wie groß ist denn der zu erwartende Strom? Was für Pelletier-Elemente hast du da verbaut?

[Frost1989]

Mein Strom ist 2 - 16A , je nach dem was der Regler rausgibt.

https://www.conrad.at/de/p/quickcool-qc-127-1-4-6-0a-peltier-element-14-4-v-6-5-a-55-2-w-lxbxh-40-x-40-x-3-8-2236975.html

[Klebwax]

Ich betreibe 4 Peltiers in Parallelschaltung. Diese werden über einen P-Regler mit Gleichstrom versorgt.

Vermutlich wird der Strom in den Peltiers mit einem Schaltregler gesteuert. Dann ist der Strom in den Regler nicht konstant sondern so was wie eine PWM. Das können typische DC Messgeräte nicht vernünftig messen, sie messen zu langsam. AC Messgeräte können das ebenfalls nicht, da der Strom mit Sicherheit kein 50Hz Sinus sein wird. TrueRMS Geräte werden es auch kaum können, da die PWM Frequenz wesentlich höher als 50Hz sein wird.

Um das zu verifizieren, kannst du ja mal die Spannung am Shunt mit dem Scope ansehen.

MfG Klebwax

[Frost1989]

Vermutlich wird der Strom in den Peltiers mit einem Schaltregler gesteuert. Dann ist der Strom in den Regler nicht konstant sondern so was wie eine PWM.
MfG Klebwax

Das habe ich auch schon gedacht, so wirds wohl sein. Dann lasse ich das mit der Messung.

Stattdessen nehme ich ein Labornetzteil und versorge die Peltiers mit konstantem Strom und warte halt welche Temperatur sich einstellt...

Dann weiß ich welche Energie von den Peltiers aufgenommen wird, bzw ich habe ja dirket die Leistungsaufnahme und über die erreichte Temperatur weiß ich meine Kälteleistung.

[Manf]

In der Beschreibung des Reglers steht:

Eine Versorgungsspannung größer als die für das Peltierelement angegebene maximal zulässige Spannung ist in jedem Fall unzulässig, da der Ausgang eine pulsmodulierte Spannung darstellt,
Damit ist es sicher von Interesse, die PWM Frequenz zu kennen und den Strom mit einer Induktivität zu glätten damit das Peltierlement, das ja auch kühlen soll dabei nicht unnötig erwärmt wird, (das war ja schon im anderen Thread angesprochen).

[Frost1989]

In der Beschreibung des Reglers steht:

Damit ist es sicher von Interesse, die PWM Frequenz zu kennen und den Strom mit einer Induktivität zu glätten damit das Peltierlement, das ja auch kühlen soll dabei nicht unnötig erwärmt wird, (das war ja schon im anderen Thread angesprochen).


Du meinst ich soll das nochmal mit einer Induktivität glätten? Das ist ein Controller extra für Peltiers. Müssten die Hersteller das nicht schon gemacht haben?
Die PWM Frequenz ist 10 khz, kann man aber auch anders einstellen.

[Klebwax]

Du meinst ich soll das nochmal mit einer Induktivität glätten? Das ist ein Controller extra für Peltiers. Müssten die Hersteller das nicht schon gemacht haben?


Um das zu verifizieren, kannst du ja mal die Spannung am Shunt mit dem Scope ansehen.

MfG Klebwax

[Manf]

Müssten die Hersteller das nicht schon gemacht haben?
Sollten schon, mehr kann ich von hier aus nicht sagen.

[White_Fox]

Müssten die Hersteller das nicht schon gemacht haben? Die PWM Frequenz ist 10 khz, kann man aber auch anders einstellen.

Naja...sollten. Ja, sollten sie. Genauer wirst du es nur wissen, wenn du den Rat von Klebwax befolgst und dir Strom und Spannung mal auf einem Oszilloskop ansiehst.

Ansonsten würde ich vor und hinter einer zusätzlichen Filterdrossel noch ein paar stattliche Kondensatoren spendieren. Wobei...haben wir nicht vor zwei Wochen hier eine Diskussion über die Zulässigkeit der Signalverfälschung bei zu messenden Signalen geführt? Und waren solche Methoden da nicht noch völlig verpönt? ;)

[HaWe]

ja, scheint ein ähnliches Problem zu sein 8)

[Klebwax]

verpönt? ;)

Mal im Klartext:

Wer als Test/Messingenieur das Messobjekt verändert, sei es um ein ungeeignetes Messgerät einsetzen zu können oder warum sonst auch immer, hat sein Berufsziel verfehlt.

Daraus folgt, wenn man Drossel und Kondensatoren nur einbaut, um etwas Messen zu können, dann ist das nicht ok. Wenn mir aber ein pulsierender Strom grundsätzlich nicht gefällt und ich den Controler daher dauerhaft mit einem Filter ausstatte, geht das in Ordnung. Aus dem Energieverbrauch eines so modifizierten Controlers auf den eines unmodifizierten zu schließen ist aber unzulässig. Wenn ich den Beweis erbringen kann, daß die Modifikation keinen Einfluß auf das Messergebnis hat oder das er herausgerechnet werden kann geht das auch in Ordnung.

Als Hobbybastler kann man natürlich alles machen. Man sollte dann aber auch die Qualität seiner Messwerte richtig einordnen. Schätzung wäre da so ein Begriff.

MfG Klebwax