Peltier Kühlplatte für Eis Hilfe

[Paulus]

Hey Leute,

eines vorweg, ich kenne mich überhaupt nicht mit Elektronik aus und daher bräuchte ich Hilfe, damit ich keinen Mist baue und danach jemand evtl. verletzt wird

Meine Arbeitskollegen und ich haben folgendes Video gesehen: https://www.youtube.com/watch?v=7OoYjIFFvwk



Wir sind ganz hin und weg und wollen unbedingt so eine Kühlplatte haben. Die nennen sich normalerweise Ice Pan.
Nachteil ist nur das die Dinger schweineteuer sind und mit Kompression Gekühlt werden.

Wir sind auf die glorreiche Idee gekommen, das ganze kleiner und praktischer nachzubauen und zwar mit Peltier Elementen.
Diese hier: Link zu Amazon Produkt: B00J5BKU0A*


Sind recht billig und scheinen auch zuverlässig zu sein.

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Unsere Vorstellung wie das ganze aussehen soll:

Oben eine ca. 3-5 mm Eisenplatte, darunter 10-20 Peltier Elemente (40 mm x 40 mm)
Darunter eine ca. 3-5mm Messingplatte um die Abwärme besser zu verteilen, um dann letztendlich die Hitze der unteren Eisenplatte mit genügend CPU Kühlern abzuführen.
Das ganze wird natürlich mit Wärmeleitpaste eingekleistert.

(wir denken, gute CPU Kühler sind zu groß um direkt jedes Peltier Element mit einem einzelnen abzukühlen)

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Ich habe mich hier ein wenig durchgelesen: http://www.quick-cool-shop.de/peltie...tierelementen/

Die Frage ist, was müssen wir alles beachten bzw. welchen Stufenlosen Trafo mit genug Power könnt Ihr empfehlen und diese Elemente anzusteuern.
Ich denke einer mit viel Ampere da Parallelschaltung am einfachsten sein soll.

Dann bräuchten wir natürlich noch einen zweiten für die Lüfter....
Ich denke wenn wir das ganze manuell steuern sollte das ausreichen, eine PWN Steuerung wäre natürlich auch dufte, die Frage ist nur ob das mit unserer nicht vorhandenen Kompetenz überhaupt umsetzbar ist.

Zudem denken wir uns, ob man irgendwelche Sicherheitsrichtlinien beachten muss, nicht das die ganze Geschichte bei falscher Bedienung anfängt abzufackeln...

Geld spielt bei der Umsetztung so gut wie keine Rolle, wir wollen Spaß
Das ganze wird bei Umsetzung natürlich hier Dokumentiert.

Ich bin über jede Hilfe und alle Tipps dankbar

Beste Grüße, Paulus

[Manf]

Der Vorgang im Video kurz beschrieben:
Es werden 100ml wässrige Masse in 100s um mehr als 20K (eher 35K) abgekühlt und gefroren.
Wasser hat eine Wärmekapazität von 4,2Ws pro ml und Kelvin und eine Erstarrungswärmemenge von 80Ws pro ml.
Dafür wird eine Kühlleistung von ca. 420W benötigt. Das ist schon mal ein konkreter Startwert.
Aufzuwenden ist außerdem die Verlustleistung für mangelnde Isolation.

http://www.quick-cool-shop.de/peltie...tierelementen/
Bei hohen Temperaturdifferenzen ca. -20°C gegen +40°C hat man einen geringen "COP (coefficient of performance)" von vielleicht 10-20%.
Wenn man dafür eine Eingangsleistung von 5kW abschätzt dann kommen einem die +40°C noch gering vor.

Man wird also eher ein Modell bauen, vielleicht einen Tropfen auf einem Thermoelement einfrieren, am besten ein Thermoelment das man auf einer Heatpipe aus einem alten Laptop montiert hat und dessen warmes Ende man mit fließendem Wasser oder mit sehr starkem Luftstrom kühlt.
Eine geringe Temperatur am warmen Ende ist entscheidend für die Kühlleistung und kaum mit Versorgungsleistung zu kompensieren.

Nicht zum entmutigen, nur um die Größenordnung etwas abzuschätzen.

[MF Technik]

Hallo,

Vielleicht wäre es sinnvoller ein Kühlaggregat samt Wärmetauscher aus einer Gefriertruhe auszubauen und
den Verdampfer, also die kalte Seite, unter die Eisenplatte zu installieren.

Gruß Max

[Paulus]

erstmal danke für eure Antworten

@ Manf, bedeutet das, dass ich es erst einmal testen sollte oder soviel wie, nur mit 5KW umsetzbar?

Mein Gedanke war, das man die Eisenplatte als Medium so sehr abkühlt, das sie diese ca. 100 ml abkühlen kann.
Wir wollen ja da nicht permanent 100 ml pro 100s einfrieren. Oder vlt. doch?

@ MF Technik
Das wäre ja das schöne, diese Methode eben nicht zu nehmen. Es gibt diese Maschinen ja schon, und die sind so groß wir ein ganzer Kühlschrank.
Daher wäre es cool wenn man das ganze mit einer geschätzten Höhe von 15-20 cm umsetzten kann.

[Geistesblitz]

Könnt ihr an sich vergessen, Wärme ist eine ziemlich kompakte Form von Energie. Kannst ja mal ausrechnen, welche Energie nötig ist, um einen Eisenblock um einen °C zu erwärmen und wie hoch man ihn mit derselben Energie befördern könnte. Beim Abkühlen ist dann auch noch das Problem, dass man nicht wirklich "Kälte" erzeugen kann, sondern man darüber arbeiten muss, dass die Wärmeenergie woanders hingeschafft wird (deswegen funktioniert das mit dem offenen Kühlschrank im Sommer auch nicht). Solche Wärmemengen in einem dermaßen kleinen Gerät abzuführen halte ich für utopisch, erst recht mit Peltierelementen.

[Manf]

Du kannst das ganze ja mal auf einen Teelöffel umrechnen. Zuviel Eis ist ja wohl sowieso nicht gesund.

Die Erfahrung mit Peltierelementen umgehen zu können wäre es ein großer Gewinn. Man lernt damit viel über Wärmeströme, Wirkungsgrad, Carnot Wirkungsgrad, Leistungsbilanzen, in dem Thema steckt sehr viel mehr als einfache Prozessorkühlung und Eisproduktion. Dafür würde es ich lohnen.

[Peter(TOO)]

Hallo,

erstmal danke für eure Antworten

@ Manf, bedeutet das, dass ich es erst einmal testen sollte oder soviel wie, nur mit 5KW umsetzbar?

Mein Gedanke war, das man die Eisenplatte als Medium so sehr abkühlt, das sie diese ca. 100 ml abkühlen kann.
Wir wollen ja da nicht permanent 100 ml pro 100s einfrieren. Oder vlt. doch?

@ MF Technik
Das wäre ja das schöne, diese Methode eben nicht zu nehmen. Es gibt diese Maschinen ja schon, und die sind so groß wir ein ganzer Kühlschrank.
Daher wäre es cool wenn man das ganze mit einer geschätzten Höhe von 15-20 cm umsetzten kann.

Ein Elektroofen hat so um die 2kW.
Dein Ofen hat dann aber 5kW, denn was du da an elektrischer Energie rein steckst, musst du als Wärme abführen!
Eine normale, mit 16A abgesicherte SchuKo-Dose liefert dir knapp 3.7kW, du beauchst da also einen Drehstromanschluss.
Du solltest dir Gedanken machen, ob du das Ganze nicht gleich mit einer Sauna kombinieren solltest ....

Die von dir vorgeschlagenen Peltierelemente haben 60W, du musst also etwa 100 Stück kombinieren um auf die 5kW zu kommen.
Bei Parallelschaltung sind das dann um die 600A.

Machen wird das ganze 10x kleiner, das geht dann mit deinen 10 Elementen.
Das sind dann 600W, also immer noch knapp 60A für die Peltierelemente.
Dafür solltest du dann aber Motorsteller finden, welche mit dem Strom umgehen können.

MfG Peter(TOO)

[Paulus]

Vielen dank Leute für euer Wissen.

Also so wie sich das anhört, wird es wahrscheinlich eher schwierig das ganze umzusetzen.

Ich habe Peltier Elemente noch nicht einmal in der Hand gehabt.
Ich kenne nur Videos aus dem Internet in welchen die Peltier Elemente total einfrieren und einen Haufen Eis bilden.

Auch wenn das ganze Utopisch ist, und wahrscheinlich nur mit 5kW umsetzbar ist, würde ich trotzdem gerne mal einige Tests machen.

Es wäre super wenn mir jemand sagen kann was ich für eine Steuerung benutzen sollte, bzw. worüber ich den Strom für das Element herbekomme.
Wie gesagt ich kenne mich null aus. Ich weiß nur das ich einen CPU Lüfter mit 12 V über mein Computer Netzteil versorgen könnte, das wars dann auch schon.

Ich les mich jetzt erst mal durchs Forum

Dank euch,

Paulus

[Geistesblitz]

Es ist auch was anderes, ob man jetzt 100ml Flüssigkeit vereisen will oder nur ein bisschen Luftfeuchtigkeit. In dem Tau auf dem Peltierelement ist sicherlich auch noch haufenweise Luft zwischen. Ein Peltierelement sorgt auch nur für einen Wärmestrom und es wird auf einer Seite warm, auf der anderen kalt, wobei es sich aber auch insgesamt ein wenig aufheizt (Verlustleistung). Das Interessante ist dann auch, die Wärme von der warmen Seite abzuleiten, damit die nicht gleich wieder die kalte Seite aufheizt. Kannst dir ja mal ein so ein Element besorgen, vielleicht findest ja mal was bei Ebay oder so, und damit herumspielen, dann bekommst vielleicht ein Gefühl dafür.

Bei Netzteilen kommt es nicht nur auf die Spannung an, sondern auch auf den Strom. Dabei verhält es sich so, dass die Spannung weitestgehend konstant bleibt und der Strom sich dann einstellt. Kannst dir vorstellen wie einen großen Wassertank mit einem Loch unten, der Wasserdruck wäre dann die Spannung und der Wasserfluss der Strom. Der Druck bleibt immer da, aber der Wasserfluss passt sich an, Loch ganz zuhalten wäre dann Leerlauf (kein Strom fließt) und ganz offen wäre Kurzschluss (maximaler Strom fließt). Kurzschluss mögen Netzteile aber in der Regel gar nicht, sie überlasten dann oder schalten sich ab, wenn sie entsprechend gebaut sind (oder die interne Sicherung brennt durch). Dafür gibt es dann eine Angabe über die maximal mögliche Stromabgabe, ein PC-Netzteil kann wesentlich mehr Strom liefern als zB. eine "Wandwarze".

[Paulus]

OK das kann ich mir vorstellen. Die Spannung ist ja Volt und der Strom wäre dann Ampere richtig?

Ich bräuchte quasi eine art Gleichstrom Netzteil mit Regler, bei welchem ich die Ampere Stärke steuern kann?

Kannst du mir da etwas empfehlen? Also erst mal für 1 15V 6A Peltier Element.
Ich hab da so einen Trafo für eine Modelleisenbahn vor Augen...