Peltier Kühlbox kontraproduktiv?
Eine Frage die mir schon lange durch den Kopf geistert.
Gängige elektrischen Kühlboxen die mit
Peltierelementen arbeiten kühlen im Regelfall um die 20°C unter Umgebungstemperatur,+/- ein paar Grad
Nun zu meiner Frage.
Wenn ich Kühlgut in eine Kühlbox mit einer durchschnittlichen Temperatur von -15°C incl. Kühlelemente lege, wird die Temperatur durch die Isolierung mehr oder weniger lang gehalten.
Wenn ich nun die Kühlbox einschalte, bei einer angenommenen Außentemperatur von 28°C, würde der innenliegende Teil des P-Elementes eine Temperatur von 8°C erreichen.
Durch einen kleines Gebläse wird das Element mit der Umgebungsluft des Kühlboxinnenraumes umströmt,es kommt zum Wärmetausch.
Durch die max. Temperatur von 8°C erwärme ich ja eigentlich den Inhalt der Box. Oder liege ich da jetzt komplett falsch?
Eigentlich macht so ein System nur Sinn wenn die Temperatur des Inhalts der Box über der maximalen Kühlleistung liegt,…oder??
Stellt man die Kühlbox ins Auto bei 40°C produziert sie im Inneren 20°C. Also lieber n ausgeschaltet lassen?
Ich freue mich auf konstruktive Antworten.
Olli
3 Antworten
nun nehmen wir mal Auto.
Anfangstemperatur in der Box -2 Grad
Autotemperatur 40 Grad.
Box ist ausgeschaltet und passt sich immer mehr der Autotemperatur an.
Nach 30 Minuten hat die Box innen auch 40 Grad und viele Sachen darin
werden ungeniesbar.
Wird nun die Box falls man darin Thermostaten hat eingeschaltet wenn diese
15 Grad überschreitet beginnt sie mit Kühlen auf maximal 20 Grad kommen.
Das wäre immer noch Besser als 40 Grad
Die Antwort geht leider völlig an der Fragestellung vorbei
Deine zu kühlenden Sachen erwärmen sich umso schneller je größer die Temperaturdifferenz ist. Wenn deine Kühlbox also 8°C erreicht schmilzt dein Eis also langsamer als bei 28°C.
Ja, das ist klar.
Frage ist ja, ob mein Gedanke zu den Peltierelementen und dem Verhalten richtig ist oder bin ich da auf dem Holzweg?
Du liegst insofern falsch, als das Peltierelement Wärme transportiert. Die Konsequenz: Es wird eine höhere Temperaturdifferenz ggü der Umgebung der Box aufgespannt. (Mit steigendem Wärmetransport sinkt die maximale Temperaturdifferenz).
Nur kann das Peltier diese (Differenz) nicht halten, weil dadurch eben auch mehr Wärme einströmt, irgendwann entsteht ein Gleichgewicht zwischen der Wärmemenge, die das Peltier nach außen transportiert und der Wärmemenge, die in die Box einströmt.
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Vergleiche: Ein Kühlschrabnk sei jeweils aus und angeschaltet (8°C) . wann erreicht Dein Gefriergut eher die 8°C?
Gute Kühlschränke haben eien Leistungssteuerung des Kompressors .
Der Punkt um den es geht, der Kühlschrank ist eine Wärmepumpe, die Wärme an einer Seite aufnimmt und auf die andere Seite verschiebt. Ein Peltier macht das im Prinzip ganz genauso und kann auch problemslos 40K oder 50K als Differenz aufspannen.
Letztlich eine Frage des Stromflusses. Ich habe das auch schon gesagt, je kleienr die Differenz, umso weniger Energie benötigt das PEltier, um den gleichen Wärmefluß zu erzeugen.
Unterm Strich haben wir den Wärmefluß durchs Peltier, den Wärmefluß durch die Boxwände in den Innenraum, bei einem dT~20K sind beide im Gleichgewicht. Bei größerem dT steigt die Innentemperatur eben an, allerdings langsamer als ohne Peltier - in dem Fall haben wir nämlich einen identischen Fluß in die Box aber keinen nach außen. Und im Falle daß dT kleiner ist, sinkt die Innentemperatur, wobei die LEistungsaufnahme des PEltier, wie gesagt, mit der Differenz steigt..
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Das gilt übrigens auch beim Kühlschrank, nur daß dort der Kompressor meist so viel Leistung hat, daß die Zieltemperatur gehalten werden kann.
Aber stellst Du einen handelsüblichen Kühlschrank bei 43°C in den Schatten, wird er im Innenraum ggf. auch keine 3°C mehr schaffen, es sei denn, er hat die entsprechende Klimaklasse.
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Denkfehler: Peltier ezeugt Temperaturdifferenz. Korrekt: Peltier verschiebt Wärmeenergie unter Nutzung elektrischer Energie.
Danke für dein Kommentar.
Aber dein Vergleich hinkt glaube ich etwas.
Ein Kühlschrank kühlt immer sobald der Kompressor arbeitet.
Ganz einfach nach dem Prinzip der druckfrei werdenden Flüssigkeiten ( Verdampfer)
Wenn die wunschtemperatur erreicht ist,wird der Kompressor über einen einfachen Thermostat ( meist Bimetall) stromlos geschaltet.
Die Kühlleistung ist immer die gleiche, es gibt nur an/aus. Die Temperatur wird nur über die Einschaltdauer erreicht.
Du kannst die meisten Kühlschränke auch unter 0°C bringen wenn du den Thermostat manipulierst/ überbrückst oder gegen einen mit weiteren Regelbereich austauschst.
Die Leistung ist also höher als nötig.
Ein Peltierelement kann aber Vauart edingt nur max. ca. 20° C unter Umgebungstemperatur kühlen.
daher meine Frage.
wenn aussen Beispielsweise 40°c herrschen wird das Element auf der innenseite ja auf 20° heruntergekühlt. Was aber immer noch mehr ist als erwünscht.
oder habe ich da einen Denkfehler