Ämne: Dags att ge Peltier element ett bättre rykte

[GDS-Jan]

Anledningen till deras dåliga rykte beror på ett EER värde eller kyl-COP på mindre än 1 och ingen använder Peltier för annat än moduler för kyla.

Ett Peltier värmer den varma sidan med samma energi som den kyler den kalla + inmatad effekt, precis som en värmepump.
Faktum är att det ÄR en värmepump utan rörliga delar.

Om vi tar ett exempel:
Ett Peltier, 16v 30A, kyler 227w vid deltaT 0 ºC ger alltså 227w+480w = 707w ut med 480w inmatad effekt = COP 1,47

Detta är mer värme ut än inmatad effekt.

Om vi tar 2st och seriekopplar dessa så blir inmatad effekt 8v 15A per element eller totalt 16v 15A, 240w.
Dessa kyler då 113,5w styck vid deltaT 0 ºC eller tillsammans 227w och ger då 240w+227w ut, 467w med inmatad effekt 240w vilket ger ett COP på 1,94

Inte illa, verkligheten är lite bättre då kyleffekten inte riktigt halveras med halverad spänning.

Vi gör samma övning en gång till och tar 4 element seriekopplade, 4v 7,5A ger 30w inmatad effekt per element.
Kyleffekten är 56,75w per element och uteffekten blir 120w + 227w = 347w med 120w in och COP 2,89

Skall man värma vatten har man förstås inte deltaT på 0 ºC, säg 50 ºC vatten och 20 ºC i rummet ger ett deltaT på 30 ºC i slutet på körningen, vilket förstås ger en lägre kyleffekt.

Så att säga att Peltier element är ineffektiva är inte riktigt sant.
Som kylare har de ett uselt EER men som värmare, i klass med en kompressor  Thumbsup

[David Rinnan]

så om man köper en liten drickakyl med peltierkylning så får man på köpet en värmepump med COP över 1 (om än lite)

[GDS-Jan]

Kjell o CO tar 249kr för Peltier-elementet i exemplet.
Blir billigare än att köpa en dricka-kyl.

Men ditt inlägg är riktigt, den har en kylfläns på varma sidan som genererar värme.

Det fyndiga med dessa moduler är att kyleffekten är relativt strömmen medans värmen från driveffekten sjunker i kvadrat med strömmen.

[David Rinnan]

så du menar att om man har typ 4-8 i varje slinga och 10-20 slingor så kan det bli bra.

Den verkar ju ha bra cop vid delta t 0. dvs när det vi kyler har samma temperatur innan vi kyler som efter vi kyler? är det då indikativt av ett behov av högt flöde? Deltat i säg säger ju inget om vilken temperatur, bara diffen.

Om jag tapetserar avluften och med detta värmer uteluften eller något annan typ av aktiv växel

[Rdx]

Vad gör en värmepump....  Den tar värme från A och förflyttar den till B med hjälp av tillförd energi C.  A + C = B.

Hur kan då en värmepump vara bra för att värma men inte för att kyla?

[GDS-Jan]

Vad gör en värmepump....  Den tar värme från A och förflyttar den till B med hjälp av tillförd energi C.  A + C = B.

Hur kan då en värmepump vara bra för att värma men inte för att kyla?

Om du kyler så får du bara A och med ett Peltier minder kyla än effekten du matar in.
I mitt exempel 227w kyla med 480w inmatat effekt, COP 0,47, dvs. värmen du får kastar du bort.

För värme blir det A+C, 227+480 = 707w, COP 1,47

[GDS-Jan]

så du menar att om man har typ 4-8 i varje slinga och 10-20 slingor så kan det bli bra.

Den verkar ju ha bra cop vid delta t 0. dvs när det vi kyler har samma temperatur innan vi kyler som efter vi kyler? är det då indikativt av ett behov av högt flöde? Deltat i säg säger ju inget om vilken temperatur, bara diffen.

Om jag tapetserar avluften och med detta värmer uteluften eller något annan typ av aktiv växel

Mitt exempel var frånluft.
Om man har Brine, säg 0 ºC och lyfter det med delta 20 ºC i ett Peltier, sätter ett till Peltier, back to back, och lyfter det 20 ºC till så har du framledningstemp 40 ºC.

Dessa moduler klara ett deltaT på 68 ºC så det skulle fungera med uteluft på säg -20 ºC och då ha varma sidan på 48 ºC men de ger inte så bra COP då.

Anledningen till seriekopplingen var att köra varje Peltier med lägre spänning för att COP blir bättre då.

Men visst kan man tänka sig en peltier-FTX där kalla sidan värms av frånluften och varma sidan värmer tilluften och då tillföra mindre energi än en elvärmare i tilluften hade gjort.

[GDS-Jan]

Här är lite data hur det fungerar med ström och deltaT.
Det är inte elementet i mitt exempel men för att se principen duger det.

[Rdx]

Om du kyler så får du bara A och med ett Peltier minder kyla än effekten du matar in.
I mitt exempel 227w kyla med 480w inmatat effekt, COP 0,47, dvs. värmen du får kastar du bort.

För värme blir det A+C, 227+480 = 707w, COP 1,47

Jo, men det förhållandet gäller ju alltid, oavsett hur "värmepumpen" är uppbyggd.  Om vi tar ditt sista exempel med peltier-element:

Vi gör samma övning en gång till och tar 4 element seriekopplade, 4v 7,5A ger 30w inmatad effekt per element.
Kyleffekten är 56,75w per element och uteffekten blir 120w + 227w = 347w med 120w in och COP 2,89

Då får du ju en kyleffekt på 227W med 120W input.  Då får du ju en COP på 1,8 kyla.  Jag menar att det inte går ihop att säga att en värmepump har bra COP på att värma men dålig COP på att kyla när det är exakt samma process och det är bara att vända på pumpen fysiskt.

En värmepump trollar ju inte fram värme, utan tar den någonstans ifrån, som då kyls ned i motsvarande grad.

[GDS-Jan]

Jo, men det förhållandet gäller ju alltid, oavsett hur "värmepumpen" är uppbyggd.  Om vi tar ditt sista exempel med peltier-element:
Då får du ju en kyleffekt på 227W med 120W input.  Då får du ju en COP på 1,8 kyla.  Jag menar att det inte går ihop att säga att en värmepump har bra COP på att värma men dålig COP på att kyla när det är exakt samma process och det är bara att vända på pumpen fysiskt.

En värmepump trollar ju inte fram värme, utan tar den någonstans ifrån, som då kyls ned i motsvarande grad.

Där har du en poäng.
Men varma sidan måste fortfarande kyla bort 347w.

[GDS-Jan]

Det knepiga om man nu skall testa detta är att överföra värmen.
Om man bara jobbar med luft så är det ju fläktar och feta kylflänsar som gäller.

Men om man skall jobba mot vatten så krävs det nog någon form av koppar eller alu block som man pumpar vattnet igenom.

Man kan nog inte sätta den mot en VVB med kylpasta som en värmesköld.

[GDS-Jan]

Ja, just det, sa jag det?
Om man polvänder strömmen så avfrostar den om man nu skulle bli tvungen till det.

Om man jämför med en vanlig kompressor så kostar den 10-15k.
Det är 50st peltier element.

Problemet är väl PSU:n för att driva dessa.

[GDS-Jan]

Jag beställde 2st TEC1-12730HT från USA idag.

Dessa kan pumpa 360w värme från kalla sidan till den varma + de 450w man matar in.
Styck 

Det är en avsevärd effekt för en yta på bara 62x62mm.
Undrar om det räcker med bara kylpasta 

[Roland]

Om vi tar 2st och seriekopplar dessa så blir inmatad effekt 8v 15A per element eller totalt 16v 15A, 240w.
Dessa kyler då 113,5w styck vid deltaT 0 ºC eller tillsammans 227w och ger då 240w+227w ut, 467w med inmatad effekt 240w vilket ger ett COP på 1,94

Kalkylerna förutsätter att 16 V ger en ström på 30 A och 8 V 15 A, dvs rent ohmskt motstånd. Här är det halvledare med p-n övergångar. Är det verkligen korrekt att räkna med att halva spänningen ger halva strömmen. I kisellikriktare krävs det en spänning på ca 0,7 V för att det överhuvudtaget skall gå någon ström. Ger 8 V verkligen en ström på 15 A?

[GDS-Jan]

Kalkylerna förutsätter att 16 V ger en ström på 30 A och 8 V 15 A, dvs rent ohmskt motstånd. Här är det halvledare med p-n övergångar. Är det verkligen korrekt att räkna med att halva spänningen ger halva strömmen. I kisellikriktare krävs det en spänning på ca 0,7 V för att det överhuvudtaget skall gå någon ström. Ger 8 V verkligen en ström på 15 A?

See for your self.
http://www.electron.com/datasheets/000-056.1.pdf