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Peltier-Infos

Einige Hinweise zum betreiben von Peltier Elementen .........  

zum Teil aus eigenen Versuchen, als auch Auszüge aus der Zeitschrift Electronic Aktuell Magazin ( E A M ) , ist meine persönliche Meinung, das Hausblatt von Conrad Electronic .

1. wer den Beitrag in der E A M über Peltier Elemente ( Ausgabe Januar/Februar 2000 )

gelesen hat, hat meiner Meinung genug Anhaltspunkte, wie er mit dem Teil umgehen muss. Meiner Meinung Pflichtlekture über Peltier Elemente

2. Meine eigenen Versuche :

 Habe ein einstellbares Labornetzteil gehabt, was einen Kurzschlussstrom von 2,5 A zuläßt.

Peltier Element ( PE ) angeschlossen 12 V / 2,5 A eingestellt, ohne auf der warmen Seite einen Lüfter ( Alu-Kühlrippenseite ) zu betreiben.

 Wärmeleitpaste nicht vergessen aufzutragen als Kontaktmittel. 

Das PE kühlte auf der kalten Seite( KS ) innerhalb von 2-3 Sek. rapide ab, wobei es auf der warmen Seite ( WS ) merklich heiß wurde . Nach ca. 1 Minute ließ die Kühlung auf der KS nach, da ich auf der WS keinen Lüfter installiert hatte, der die Wärme abführen konnte . Der thermische Kurzschluß entsteht, weil der Abstand der beiden Seiten sehr gering ist.

Mit normaler Konvektion der Wärmeableitung bei Zimmertemperatur kommt das PE nicht aus ; denn wenn man auf der WS die Temperatur über 90° kommen läßt, macht sich das PE vom Acker.

Schluß daraus :

Um so näher ich die Temperatur der Kühlrippen auf der WS  an die Umgebungstemperatur bringe ( gute Luftumwälzung mit Lüfter) um so höher der Kühleffekt.

Wie heißt es in dem Artikel :

 Genau hier muss man ansetzen, wenn man die Peltier-Kühlung „ausknautschen „ will :

Während man eine elektrische Heizung durch Erhöhung von Strom bzw. Spannung vom Prinzip her beliebig steigern kann, muss man bei der elektrischen Kühlung vorrangig für eine optimale Wärmeabfuhr sorgen, damit man an den eigentlichen Nutzeffekt – nämlich die Kälte – überhaupt herankommt .

Orginalzitat EAM

Dann sollte man noch eins bedenken, mit weniger Spannung ( hab’s probiert zwischen 6-8V ) kann man sicherer experimentieren . So kann man auch einfach die Leistung automatisch begrenzen .

Bei 6 V  z.B. stellten sich ca. 1,34 A ein . Damit prüfe ich jedes zu verschickendes PE vor Versand . So kann mans auch machen, wenn man es ausgepackt hat. Die Kälte auf der Kupferseite spürt man schnell mit dem Daumen bei richtiger Polung .

Jowetec 1/2000

P.S.

Wer das PE an ein PC-Netzteil anhängt, sollte messen, wieviel das Netzteil beim Einschalten des PE  ( Ausgangsspannung ) dann noch hergibt.

 

Das Peltier ist stärker, als ich dachte. Es leistet schon mit 5V genug für meine etwas ältere GraKa.  Die kann ich jetzt von 70Mhz auf 105 takten, hehe.

 > Mit freundlichen Grüßen       jan         jantoelkes@01019freenet.de

oft liegt das daran wenn man den Wärmeübergang nicht klein genug bekommt, wird das Teil bei 12 V zu heiss. Es gibt bei Conrad eine Wärmeleitpaste, die hat eine Wärmeleitfähigkeit ich glaube 0.01/K. Die schäumt bei 60° noch mal sämtliche Porenübergänge zur besseren Wärmeleitfähigkeit aus . Meistens ist das der Hauptgrund. Ausserdem kann man mit einem Turbolüfter den Wärmeabtransport von den Kühlrippen noch erhöhen.  Die Schnelligkeit der Wärmeabfuhr bringt die Leistung bei 12 V.

MfG  Joachim

Hi Joachim, habe die Mail nicht vermisst, dein Peltier kam ja gut an. Ist echt ok für meine GraKa. Wo bekommst du sie denn so billig her ? Mit freundlichen Grüßen jantoelkes@01019freenet.de

 

Hier typische Email - Anfragen UNSORTIERT für den Umgang mit PE’s

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--- mc.s@gmx.de schrieb:

> Die Frage lautet: Hi!

> Ich hätte evtl. Interesse an dem Kühlkörper. (Meinem Computer wird's immer so warm ums Herz durch einen kleinen Schrittmacher;-)) Hast du das Teil selbst zusammengebaut oder ist das original so? Ich frag nur wegen der Länge der Halteklammern. Die passen nämlich nicht mehr, wenn man das P-Element zusätzlich zwischen P und KK quetscht.

 Ciaom Michael Die E-Mailadresse ist: mailto:mc.s@gmx.de

Wenn die Halteklammern nicht passen, nehme  Silikon O_Ringe und klemm damit den Kühlkörper wieder an der Halterung der CPU fest . Zu bekommen bei Werkstattbedarf für Hydraulikmaschinen

 MfG Joachim  P.s. Conrad macht's auch so

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 --- Thomas Stadel <tstadel@gmx.net> schrieb:

> ich hab mir jetzt nen adapter gebastelt, und das peltierelement zwischenmeinen CPU-Kühler und die CPU getan. dadurch ist meine CPU um 10° kühler geworden. ich benutze im mom. 2,5A/12V. kann ich mit ner höheren stromstärke mehr erreichen ?

> mfg  Ø thomas

Hi Thomas!°!!

Meistens stellt sich bei der Spannung 12 V die Stromstärke automatisch "Achtung" danach ein, wie auf der warmen Seite die Wärme weggeschaufelt werden kann. Auch  die Beschreibungen zwischen den Zeilen studieren

Nun zu deiner Frage:

Wenn der CPU die 10° niedriger reichen um sicherer zu laufen, würde ich nichts weiter machen .

Will man mehr, sollte man folgendes nicht ausser acht lassen:

 1. Muss man den Kühler vergrössern und evtl. zwei Lüfter aufsetzen, damit man die Wärme schneller wegtransportieren kann.

(dadurch entsteht erst das größere Temperaturgefälle und stellt sich automatisch ein größerer Strom ein bis zu ca. 4,5 A)

2. Muss man dann aufpassen, das man an der CPU das PE nicht in den Taupunkt fährt, das heißt, das Temperaturgefälle ist so hoch, das der Taupunkt entsteht (Schwitzwasser tritt auf)verhindern kann man dies, indem man das PE einsiegelt mit Silikon (darf keiner sein der nach Essig riecht)dadurch verhindert man ein zu grosses Temperaturgefälle.

3. Anbei Skitze

noch Fragen ????????  MfG  Joachim

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Einbau und Befestigung nur des PE!!!!!

 Im Prinzip wird es normal gar nicht  befestigt.

Pass auf :

 Das muss man sich so vorstellen ,der vorherige Kühlkörper wurde doch mit einer Klemmvorrichtung auf der CPU gehalten, jetzt muss man eigentlich nur den Kühlkörper hochziehen und zwar soviel das man das PE dazwischenschieben kann.

Dies war bildlich gemeint. Beim erstellen dieser Kühleinheit geht man natürlich handwerklich vor.

Wie du aus dieser Vorgehensweise ersiehst, ist das Problem nur die alten Klemmvorrichtungen verlängern.

Tip : Es gibt bei Conrad eine Wärmeleitfolie, die, wenn du sie dazwischenlegst, bei ca.60° sozusagen aufschäumt, damit Wärmewiderstände überbrückt und in gewisser Weise das PE fixiert (verklebt)wird. Ich mach dies immer auf der warmen Seite die andere Seite mach ich mit Wämeleitpaste . So kann ich immer noch mal die PE's mal wieder abheben.

Ablösen des PE:

Ich habe die Teile immer mit einer Cuttermesserklinge ( die ca. 1 cm schmalen) runtergeschnitten. Wenn man es jeweils von den Ecken angeht, bekommt man sie ganz einfach heile runter. Danach schiebt man die Reste des Klebers mit der Klinge runter, beseitigt mit einem Lappen getränkt mit einem tropfen z.B. Nitroverdünnung die letzten Reste abmachen;

denn die Oberfläche muss restlos Plan sein .

 Nun besorgt man sich Wärmeleitpaste ( oder Wärmeleitfolie die bei 60°die restlichen Wärmeübergangswiderstände beseitigt "Conrad" )und montiert in der gewünschten Anordnung.

 Ich hoffe dir damit geholfen zu haben sonst mailen

MfG Joachim

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Frage:????????

Ich hab da aber zuvor noch ne Frage: Kann man den Kühlkörper vom PE trennen, um meinen vorhandenen Kühlkörper mit Lüfter draufzusetzen?

Antwort:!!!!!!!!!

Normal ja und meistens auch die beste Lösung. Verändern tut sich nur deine jetzige Klemmvorrichtung zum Kontakt mit der CPU,weil das PE sozusagen dazwischengeschoben wird (3-4mm wird's höher) Wichtig dabei ist das alles 100% plan + gesäubert ist und danach wieder beim Zusammenfügen mit Wärmeleitpaste bestrichen wird. Es könnte sein, das du bei der Klemmvorrichtung ein bischen improvisieren musst. Manche wollen die PE's abgetrennt haben, dann trenn ich sie und schick sie ohne Kühlkörper weg, was aber den Preis nicht verändert. Wer die Kühlkörper trotzdem haben will, muss eben 3.-DM drauflegen für den Mehraufwand.

Tip: Bei der Spannung für's PE 5-12V fang mit 5-6V an, da fließt ca. 1,36 A. Wenn du mit der Leistung auskommst, haste den Strom am einfachsten begrenzt, erhöhen kann man immer noch.

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marko1973@wtal.de (Marko Muth) schrieb am 14.02.00:

 > Hallo, jowetec,

> hier eine Nachfrage von Marko Muth (E-Mail: marko1973@wtal.de) zu Ihrer Auktion: Peltier- Element zum kühlen z.B. der CPU (Auktions-Nr. 1600425). Kann ich das Peltier Element auch auch P2 350  mit anderer Kühlrippe montieren?
Und wie wäre dann ungefähr die Temperatur der CPU

Man kann sie vorsichtig mit einem dünnen Cuttermesser von den Kühlrippen lösen . Eventuelle Reste muss man dann noch abschieben damit die Fläche 100%tig plan ist. Mit einem Tropfen Verdünnung auf einem Lappen kann man die restlichen Klebereste abbekommen. Dieses ist äußerst wichtig für die Funktion.  Ein Kunde von mir hat dies nicht gemacht und bemänngelte dann die Funktion. Darauf habe ich ein paar Bilder davon gemacht wie es vorher und dann danach aussehen sollte. Hier die Bilder von dem monierten Peltierelement 

 http://www.jowetec.de/peltier schaden axel rein_1.jpg

http://www.jowetec.de/peltier schaden axel rein_2.jpg

Außerdem kann ich dir eine Kopie dann mitschicken von einem Artikel wie man mit den PE umgehen sollte. Die Höhe der Temperatur auf der kalten Seite wird bestimmt von dem Kühlrippen auf der warmen Seite und dem Wärmeübergangswiderstand auf beiden Seiten ( Dabei sollte man einen Wärmeübergangswiderstand der beiden Kontaktstellen von ca. 10 - 15 K einrechnen ) Ich meine, wenn man die Kühlrippen auf 50° halten kann, kann man auf der kalten Seite ca. 15° halten.  Noch mal : Um so besser man auf der warmen Seite die Wärme abführt um so besser die Funktion Vielleicht reicht dir diese erste Antwort sonst muste dich man wieder melden. Aber das kannste alles in der Kopie nachlesen

MfG  Joachim

Anfrage Funktion??????????????

Im Prinzip ist es ein Wärmeschaufler aber er entzieht auf kleiner Fläche schneller Wärme bzw. Kälte als man unter normalen Umständen mit einer Kühleinheit (Lüfter/Kühlrippe) erreicht und kommt dann auf ein höheres Wärmeniveu. Dadurch entsteht ein grösseres Temperaturgefälle zur Umgebungs-Temperatur. Wenn man dies nun gut wegbringt, also die warme Seite soweit wie möglich auf die Umgebungstemperatur runterbringt, ensteht ein Temperaturgefälle zur kalten Seite(dies kann zum Beispiel die CPU sein)und dies kühlt dann die CPU um ein vielfaches auf der kleinen Fläche besser, als das die Normalgarnitur Kühlrippe/Lüfter kann. Dadurch erkärt sich auch das z.B. eine höher getaktete CPU mit Peltierelement noch einwandfrei arbeitet. Die CPU stirbt bei solchen Massnahmen meistens wenn Sie nicht mehr als normal gekühlt wird den Hitzetod . Ausserdem normale CPU's mit Peltierkühlung leben länger und haben weniger Temperaturbedingte Abstürze. Ansonsten man muss mit dem Teil Erfahrungen selbst sammeln denn jeder der damit umgeht hat eine andere Philosophie aber das Prinzip bleibt überall das Gleiche. Wenn du einen Artikel darüber als Fotokopie haben willst schick ich dir gerne einen zu . Steck einen an dich adressierten Briefumschlag mit Briefmarke in einen an mich adrressierten Briefumschlag

 Joachim Weßling   Mühlenstraße 34  48455 Gildehaus  Tel. 0171 1972629       MfG    Joachim

 P.s. Mit dem Scanner bin ich noch nicht soweit und bei Versand der Teile lege ich immer Fotokopien dazu.

 

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>Apropos, du scheinst ja Ahnung von Peltiers zu haben: ich wollte mal >einen SUPERPELTIER bauen, bestehend aus zwei Komponenten:

>1.  Der 220Watt Peltier von Conrad (wassergekühlt)  2.  An der kalten Seite ein Spezial-Peltier, das mit 0 bis -5°C an >der warmen Seite klarkommt. So hätte ich eine CPU auf ca. -20°C bis -40°C kühlen können. Leider habe ich noch von keinem Peltier gehört, dass mit diesen Temperaturen auf der "warmen" Seite arbeitet !  Da Peltiers Halbleiter sind, brechen die gängigen Teile bei <10°C >auf der warmen Seite in ihrem Wirkungsgrad enorm ein. Bei 0°C ist >annähernd keine Kühlung mehr vorhanden. Nur zu gerne wird  verschwiegen, dass der optimale Arbeitsbereich (in bezug auf DeltaT und Pumpleistung) der Peltiers sehr stark um den Bereich von 25-30°C eingeschränkt ist. Mit einem "normalen" Lüfter ist es fast unmöglich >einen Peltier so weit runterzukühlen, wenn die Zimmertemperatur bei >20°C liegt. Daher muss es schon Wasserkühlung sein.  Andererseits ist der Gedanke falsch: mein Peltier hat DT=70°C, dann >kühl ich es halt auf 10°C und hab -60°C auf der kalten >Seite....schön wärs.  Wenn du schomal etwas von so einem Spezialteil gehört hättest, das >wäre toll.

Hi Jan !!!!!

Wenn du sowas ohne Wasserkühlung machen willst ist das nur mit einer Kaskadenschaltung realisierbar.  (die neue Wärmeleitpaste die bei 60° sich in die Poren ausdehnt dadurch besserer Wärmeübergang)  Das fängt an : CPU Oberfläche / Wärmeleitpaste / 1 X PE /  Wärmeleitpaste / Zwischenpuffer (z.B.Aluplatte L/B/D 70/35/8mm für 2 PE's) / Wärmeleitpaste  /  2 x PE / Wärmeleitpaste / Zwischenpuffer (z.B.Alupatte L/B/D 70/70/8mm für 4 PE's) / Wärmeleitpaste / 4 x PE /  Wärmeleitpaste // Jetzt ein goßer Kühlrippenkörper welcher auszurechnen oder auszuprobieren wäre und darauf mehrere Lüfter . Dieser Aufwand ist viel zu hoch. Die unterschiedlichen PE Ebenen um sie richtig anzupassen müssten dann auch noch mit verschiedenen  Spannungen und einstellbaren Strömen betrieben werden.

Jetzt die Wasserkühlung oder mit Öl im Kreislauf

 (Wasser ist ein schlechter Wärmeleiter (Wärmeübergangswiderstand) so komisch wie sich das auch anhört,jedenfals schlechter als Öl)

 Dabei sollte man beachten keine Fitting oder andere Übergänge im PC sondern z. B.ein Kupferklotz L/B/H 40/40/20 mm .

Dieser wird so verbohrt und teilweise wieder dicht gemacht(velötet) das in dem Klotz in einem Bohrloch das flüssige Kühlmittel reinfließt und an dem anderen Bohrloch wieder rausfliesst. In die Ein- und Ausgänge der Bohrlöcher werden so lange Kupferröhrchen eingelötet das man ausserhalb des PC's ist. So hat man die Gewissheit das innerhalb des PC's keine Flüssigkeit austreten können. Ausserhalb kann man dann mit entprechendem  Kühler/Umwälzpumpe/Lüfter die warme Seite des PE's verdammt nah an die dortige Umgebungstemperatur bringen. Da man ja jetzt für eine exelente Wärmeabführung gesorgt hat kann man über Strom und Spannung das PE auf volle Leistung fahren. Es ist ein wert von 40 K Unterschied zu erreichen warscheinlich mehr. Das heisst : Wenn man auf der warmen Seite 20° hält kann man auf der kalten Seite (CPU) -20° und tiefer errreichen.

Noch eins ist zu beachten .

Fährt man so tiefe Temperaturen kommen die Schwierigkeiten mit dem Taupunkt . Damit der nicht entsteht muss man das ganze Teil im PC an der CPU sehr sorgfältig (dick) isolieren So einen Kupferklotz hatte ich schon mal für einen Kunden gebaut  und es bildete sich wirklich Raureif.  Ist ein paar Jahre her

MfG    joachim
 

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--- Erwin De Vylder <erwin_devylder@yahoo.com> schrieb:
> Hallo Joachim,
>
> das Peltier-Element ist gut angekommen. Ein positives Feedback habe ich auch schon geschrieben.
>
> Eine Frage noch: auf der kalten Seite ist eine kleine Kupferplatte geklebt mit Wärmeleitpasta. Kann man dieses Plättchen auch  >entfernen oder ist das notwendig?
>
>
> Gruss, Erwin.

 Das Kupferplättchen wird nicht unbedingt gebraucht.

Wenn die Oberfläche des zu kühlenden Teil's kleiner ist ist so ein Kupferplättchen dafür gedacht das die abzuführende Wärme/Kälte glechmäßiger an das PE gebracht wird.

Umgekehrt wenn die CPU eine ca. 25% grössere zu Kühlende Fläche hat als die PE-Fläche ist es angebracht ein Kupferplättchen dazwischen zu bauen so gross wie die CPU eben um auf der CPU heisse Ränder zu vermeiden.

Plane
(heisst braucht nicht mehr geschliffen werden) Kupferschienen gibts in verschiedenen Breiten und Dicken z.B. bei Elektrofirmen die Schaltschrankbau machen und die braucht man nur noch nach Länge abschneiden (liegt bei denen meistens in der Abfallkiste für CU-Schrott)
 Ist dies alles nicht gegeben Kupferplättchen weglassen.

Joachim
 

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