[jacksolomio]

Hi,

ich möchte mir eine Art Klimaanlage für mein Auto bauen, da das Nachrüsten einer "echten" Klimaanlage teuer und aufwändig ist.

Deshalb habe ich mir überlegt, dass man doch auch ein Peltier-Element nehmen könnte für solche Zwecke. Ihr kennt die Dinger bestimmt, ansonsten hier weitere Infos dazu: Wikipedia: Peltier-Element

Bei Reichelt beispielsweise gibt's soetwas zu kaufen (30 € für 40x40mm)

Ich würde mir da gerne eine Konstruktion in das Handschuhfach basteln.
Ich dachte mir das folgendermaßen:

2 Kühlrippen ausm PC (50x50mm), das Element dazwischen und an die beiden Seiten jeweils einen Lüfter.
Da diese Elemente mit 12 V wohl laufen werden und das hier von Reichelt einen Delta-t-max 67°C hat.

Dass das ganze nicht den Effekt einer gewöhnlichen Klimaanlage hat, ist mir klar.
Würde sich da viel Kondenswasser bilden ?

Was haltet Ihr davon ? Hat irgendjemand Vorschläge dazu ? Danke für alle Infos.

jacksolomio

[Blablob]

Dir ist schon klar das die wärme die du auf der einen Seite wegnimmst auf der anderen seite vervielfacht abgegeben wird??

Des weiteren würde ich sagen das die Luft nur unmerklich gekühlt wird.

[aNtiCHrist]

Nicht mal 70 Watt Aufnahmeleistung, da hat ein kleiner und gut isolierter Kühlschrank ja schon mehr. Hinzu kommt der miserable Wirkungsgrad eines Peltier-Elements, insbesondere, wenn der Temperaturunterschied zur Umgebung (und damit auch insbesondere zwischen den beiden Seiten) groß sein muss, um überhaupt nennenswert Wärme aus der Luft zu entnehmen.

Auch frage ich mich, wie du die "gepumpte" und die zusätzlich aus der elektrischen Leistung entstandene Wärme aus dem Handschuhfach abführen willst. Kondenswasser wird auch ein Problem werden, wenn dir das Ding nicht sogar vereist und dadurch dann wunderbar thermisch isoliert ist.

"Echte" Klimaanlagen im Auto haben afaik Leistung im kW-Bereich. Insbesondere bei kleineren Motoren kann man ja auch im Leerlauf deutlich hören, dass die Drehzahl beim Einschalten etwas einbricht und da so eine Klimaanlage auch deutlich mehr Treibstoff frisst, als z. B. das Abblendlicht, sollte klar sein, dass die Leistung deutlich über 100 W liegt.

[jacksolomio]

Auch frage ich mich, wie du die "gepumpte" und die zusätzlich aus der elektrischen Leistung entstandene Wärme aus dem Handschuhfach abführen willst.

Das weiß ich allerdings auch noch nicht so genau. Das Handschuhfach ist sicher auch nicht der beste Ort für soetwas...

... müsste halt irgendwie in den Motorraum geführt werden.

Kondenswasser wird auch ein Problem werden, wenn dir das Ding nicht sogar vereist und dadurch dann wunderbar thermisch isoliert ist.

Das wäre dann zwar schlecht, aber man wird sehen. Hab' mir gerade so ein Peltier-Element bestellt, sollte bis Dienstag da sein - dann werde ich's mal testen.

"Echte" Klimaanlagen im Auto haben afaik Leistung im kW-Bereich.

Richtig.
Dass das ganze hier eher 'ne Klimaanlage für Arme ist, sollte klar sein.
Sollten am Peltier-Element allerdings so um die 0°C sein und die Luft mit einem kleinen Lüfter in den Wagen-Innenraum gepustet wird, sollte das nach einigen Minuten schon etwas bewirken, denke ich.

Naja, mal sehen.
Ich werde mal darüber berichten, wenn es soweit ist.

jacksolomio

[TBuktu]

Peltier Elemente sind hierfür Blödsinn.
Eine lumpige Kühlbox braucht doch schon 50 Watt mit sehr bescheidenem Effekt.

Die 67Kelvin Unterschied glaube ich definitv nicht

In der Praxis kommst Du bei 30° aussen vielleicht auf 18° innen

Runterkühlen kannst Du auch vergessen, allemal kühl halten

Gruss
Tim

[aNtiCHrist]

Mal eine ganz grobe Überschlagsrechnung, ohne überhaupt die Problematik zu betrachten, die Wärme überhaupt abgeführt zu bekommen. Die Kühlleistung beträgt sicherlich unter 25 % der Aufnahmeleistung. Da du die 70 W nicht mit deiner Bordspannung erreichen wirst, nehme ich einfach mal 60 W an. Das wären dann also 15 W Kühlleistung. Ein Kubikmeter Luft wiegt ca. 1,3 kg und Luft hat eine spezifische Wärmekapazität von c_p ≈ 1 kJ /(kg * K).

Da 1 J = 1 W * s gilt, kannst du somit nach der kalorischen Zustandsgleichung bei 15 W und 10 Minuten Laufzeit 1 kg Luft um 9 K abkühlen. Das klingt zwar ganz nett, allerdings berüksichtigt diese Rechnung weder Wärmestrahlung noch Wärmeübergang von der Umgebung in das Fahrzeug hinein und in deinem Wagen wird sich auch mehr als ein kg Luft befinden, die zudem auch noch durch die wärmere Außenluft ersetzt wird, wenn du nicht auf "Umluftbetrieb" schaltest. Hinzu kommt die obige Problematik, dass du der Luft nicht so einfach die Wärme entziehen kannst.

Vermutlich wird der zum Innenraum zugeführte Wärmestrom schon bei geringer Unterschreitung der Umgebungstemperatur größer als der abgeführte Wärmestrom sein, sodass du die Temperatur vielleicht ein paar zehntel Kelvin senken kannst. Allein schon die Wärmeleitung durch Scheiben und Karosserie dürfte dazu ausreichen, hinzu kommt noch die Wärmestrahlung, da lasse ich aber lieber die Finger von, das wird ohne Erfahrungswerte ein völliger Blindflug. Dass sich ein Fahrzeug aber auf Temperaturen deutlich höher als der Umgebungstemperatur aufheizt und die Wärmestrahlung somit alles andere als vernachlässigbar ist, sollte allgemein bekannt sein.

Fazit: Das wird nichts ...

TBuktu, das ΔT_max gilt sicherlich für einen gut isolierten Betrieb, der hier natürlich nicht wünschenswert ist. Wenn man einen ausreichend großen Kühlkörper montiert und den ordentlich anbläst, gibt es auch keine Probleme mit dem Kondenswasser, das Ding wird dann nämlich gar nicht kalt genug. Bei gerade mal 15 W Kühlleistung passt so ein Ding sogar noch problemlos ins Handschuhfach, man denke nur an halbwegs intelligent designte CPUs, die im Leerlauf ähnliche Abwärme produzieren und dann die Kühlkörper bei ungeregelten Lüftern sich nicht mehr spürbar erwärmen.

[jacksolomio]

Hallo,

danke erstmal für Eure Bemühungen und Einschätzungen.

Das Peltier-Element ist heute angekommen und ich habe es gleich mal getestet.
Habe es bei 15 V betrieben, allerdings nicht mit den maximalen 8 A, die möglich sind, da mein Labornetzteil einen so hohen Strom nicht zulässt.
An der Autobatterie sollte es kein Problem sein.

Meine Ergebnis:
Schon wenige Sekunden nachdem ich das Teil mit Spannung versorgt hatte, wurde die eine Seite verdammt heiß, die andere zunächst auch noch sehr kalt.
Da ich die Wärme bei diesem Test nun nicht vernünftig abgeführt habe (also ohne Kühlkörper, Wärmeleitpaste usw...), wurde die "Kalt-Seite" kurz darauf auch sehr heiß.
Ich gehe ebenfalls nicht davon aus, dass man damit den Innenraum des Autos vollständig auf ca. 20 °C bringen kann. Da benötigt man wohl mehrere Elemente.

Ausserdem habe ich heute gehört, dass es wohl billiger sein sollte, wenn man sich die Teile aus einfachen Kühlboxen ausbaut - die sind angeblich grösser. Preiswerter sollte das allemal sein, denn diese kleine 40x40-Platte hat bereits 30 € gekostet.

Ich werde nochmal berichten, wenn ich das Element "vernünftig" angeschlossen habe, also mit Lüftern usw...

jacksolomio

[Basti101]

das die kalte seite warm wird leigt nur daran, dass du die wärme nicht abführst, wenn du auf der warmen seite einen lüfter anbringst dann bleibt die kalte seite auch kalt (wird sogar noch kälter weil die wärme seite ja dann von dem lüfter auf raumtemperatur gekühlt wird und somit der temperaturunterschied geringer ist)

Ich bezweifle trotzdem dass du mit 70W aufnahmeleistung ein gescheites ergebnis bekommst.

[jacksolomio]

das die kalte seite warm wird leigt nur daran, dass du die wärme nicht abführst, wenn du auf der warmen seite einen lüfter anbringst dann bleibt die kalte seite auch kalt (wird sogar noch kälter weil die wärme seite ja dann von dem lüfter auf raumtemperatur gekühlt wird und somit der temperaturunterschied geringer ist)

Jepp, darum ging's oben ja auch in meinen Beiträgen schon.
Allerdings war das "nur so" ein Test, also noch nicht der Einbau. Hatte sozusagen keine Lust dazu

jacksolomio

[CForce]

Wenn Du Pech hast, dann hast Du das Peltier-Element mit deinem kurzen Test ohne Kühlung schon in die heiligen Jagdgründe geschickt.

Was dein Vorhaben angeht, Autoklimaanlagen haben üblicherweise eine Kühlleistung von 3-5kW, dein Peltier-Element kann unter realistischen Bedingungen bestenfalls 25W von einer Seite auf die andere transportieren.
Vorausgesetzt die Wärme auf der heissen Seite wird auch nach außen abgeführt.
Peltier-Elemente sind sehr ineffektiv, so ein Mini-Kühlschrank oder eine Kühlbox benötigt fast genau soviel Energie wie ein normaler Kühlschrank.
Dabei läuft der Kompressor eines normalen Kühlschranks noch nicht einmal dauernd.

Selbst wenn Du das Problem mit der Wärmeabfuhr bei deinem Peltier-Element löst dürfte sich die Kühlleistung im Fahrzeug nicht bemerkbar machen.

Gruß
CForce

[Basti101]

wie war das doch gleich mit der Solarkonstanten?

1 kW / m² , oder?

und so ein auto hat deutlich mehr oberfläche als ein m².

Ok ein Teil der strahlung wird sicherlich reflektiert, aber trotzdem sind 25W nicht arg viel dagegen, zumale die wärme eigentlich nur umgewälzt wird.

[CForce]

Für meinen Ferrari reichen 25W, ist ja auch vom Matchbox .

Gruß
CForce