Ämne: Dags att ge Peltier element ett bättre rykte

[GDS-Jan]

Så här måste det ju bli eller?

Hela tanken var 7,6 °C.
Efter 31min är toppen på 80 °C och mitten på 60 °C, medel 70 °C.
Botten är 5 °C och mitten på 60 °C, medel 32 °C.

(70 °C - 7,6 °C) x 1,16w x 2,5l / 0,5h = 362w

(32 °C - 7,6 °C) x 1,16w x 2,5l / 0,5h  = 141w

Summa tillförd 503w.

Jag tänker att om jag belastar slingan så mycket så att peltarna inte förmår höja tempen på vattnet på ovansidan så ökar inte heller tempen på vattnet de kyler och botten på tanken blir ännu kallare.

Eller tänker jag galet igen 

[bopakoster]

Jag tycker att beräkningen OK om det är sant att tempen varierar linjärt med höjden. Och att du försummar enrgiförluster till resp tillskott från omgivningen.

Men jag är lite tveksam till om du kommer att vara säker på att bortförd energi genom slingan motsvarar vad peltarna maximalt förmår att transportera. Botten kallnar ja, men kan den ta emot så mycket värme som peltarna vill ha? Om ja så blir mätningen tillfyllest för att beräkna COP, om nej så får du fram ett COP som är lägre än vad som vore möjligt med större värmeupptagande förmåga på tankbottendelen.

[GDS-Jan]

Returen på slingan landar i mitten på tanken runt peltarna.
Så den temp som de får värma/kyla kommer konstant att vara några grader högre än returen.

[bopakoster]

Kan du sänka ner slingan så den är lika mycket över som under peltarna? (med anledning av min fundering tidigare

Tänker så här:
Slingan ska ta ut den energi som matas in i peltarna + vad som de kan överföra/pumpa/därutöver. Om peltarnas värmeöverföringskapacitet är stor så begränsas uttaget i slingan av vad som kommer in i burkens underdel. För att kunna mäta peltarnas förmåga bra borde du se till att underdelen kan ta in tillräckligt med värme (mer än vad peltarna kan transportera uppåt) Bara burken skal är nog inte tillräckligt? En slinga till matad med värme nånstansifrån...

Vad händer om du tar den från övre slingan?!

Jag menar inte att en sådan koppling ska användas i en färdig produkt, utan nu för att enklet säkerställa värmetillförsel i botten kombinerat med möjlighet att mäta levererad effekt över en utvändig kylare

[GDS-Jan]

Kan du sänka ner slingan så den är lika mycket över som under peltarna? (med anledning av min fundering tidigare

Den går ända ner till skiktplåten.
Menar du att den skall gå under skiktplåten?

I toppen så måste den gå ända upp.
Annars så får jag varmt vatten där som inte växlas ut.

[bopakoster]

Jag vet att du hade besvär med att göra slingan, så ta min fråga mera teoretiskt tills vidare, jag tänkte att det kunde räcka med en slinga istället för två separata, men det är bara ett hugskott..

Men det kanske går att dra isär den så en del ligger i botten och en del i toppen?
Har det någon betydelse om värme till botten tillförs från samma krets som du plockar ut värme? Tycker inte det, bara du kyler bort tillräckligt mycket utanför burken...

[bopakoster]

Nja förresten, tänk bort nederdelen i burken och sänk ner allt till botten och häll ut vattnet ovanför slingan, ger samma konstruktion men med hälften så mycket vatten att värma och kyla. det gör väl inget i princip?

[GDS-Jan]

Jag tror inte tempfördelningen är särskilt linjär.
Den ser nog ut så här ungefär.

[GDS-Jan]

Kopplar man något på den slingan som förbrukar ett delta på 20 °C vid ett bestämt flöde så kommer fördelningen att se likadan ut på överdelen.

Men vad händer om delta över slingan är högre eller lägre?

Vad händer med tempfördelningen då i överdelen?
Och i den undre delen?

[GDS-Jan]

Ett alternativ kan också vara att stänga hålet på toppen av peltarna så de inte dra vatten från ovansidan.
Men då stiger deltaT.

[Roland]

Hela tanken var 7,6 °C.
Efter 31min är toppen på 80 °C och mitten på 60 °C, medel 70 °C.
Botten är 5 °C och mitten på 60 °C, medel 32 °C.

(70 °C - 7,6 °C) x 1,16w x 2,5l / 0,5h = 362w

(32 °C - 7,6 °C) x 1,16w x 2,5l / 0,5h  = 141w

Summa tillförd 503w.

Problemet med kalkylen är att tillförd effekt var 340 W och det var elvärme som bör ha mätts med liten osäkerhet i värdet. Värme kan gärna inte ha tillförts värme från omgivningen och energi skapas inte ur tomma intet. Att tiden var 0,517 timmar i stället för 0,5 spelar inte så stor roll.   

I och med antagandet om linjär temperaturfördelning i undre delen blir det bara en mycket liten vätskemängd som har kylts till lägre temperatur än 7,6 grader vilket betyder att COP är i det närmaste 1.

[purjo__]

Värme kan gärna inte ha tillförts värme från omgivningen och energi skapas inte ur tomma intet.

Tanken är väl att den kalla tankbotten skall ta upp värme från den varmare omgivningen? Annars gör ju inte peltierelementen nån mer nytta än skapar skiktning i tanken och värmer den med motsvarande den tillförda elektriska energin...

[GDS-Jan]

Innan jag virade handdukarna runt toppen försvann en massa värme där.
Botten är inte isolerad och är vattnet där 5 °C och rummet 21 °C så måste den absorbera värme.

Luften i rummet kondenserar faktiskt på ytan av burken.

[Roland]

Jovisst, men i det här fallet var burken isolerad handdukar enligt bilden och det är det fallet som vi räknar på.

 

[purjo__]

Jo... Iofs var ju inte botten isolerad, men det verkar inte ha varit så bra cirkulation på luften som det borde vara...