Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

Peltier / Seebeck Elementanwendung
 
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 03.08.2013 - 14:16 Uhr  ·  #41
Ein Fermenter für Biogas und n Katalysator für Fischer-Tropsch-Synthese ist da nicht zufällig dabei, oder?
Menelaos
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 03.08.2013 - 14:18 Uhr  ·  #42
bedaure..leider nicht ;-)
onkelnb
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 04.08.2013 - 00:21 Uhr  ·  #43
In unserem Fall eigenet sich leider weder der große Scheitholz-Ofen noch die Gasöfen auf den Stockwerken. Die Oberflächentemperaturen schwanken viel zu extrem. Der Scheitholzofen wird nur tagsüber befeuert und am anderen Morgen ist höchstens noch ein kleiner Glutrest da. Sobald man ihn jedoch heizt, schaltet das Thermostat (das ja die Raumtemperatur konstant halten soll und dementsprechend den Brenner regelt) den Gasofen auf Sparflamme. Nachts hingegen heizt der Gasofen deutlich stärker, was in viel höherer Oberflächentemperatur resultiert. Ein Ofen, der immer konstante Temperatur hat, ist bei uns nicht vorhanden.
Ohne warmseitige Temperaturregulierung sehe ich keine Chance, die Thermogeneratoren bei uns vor dem Hitzetod zu bewahren. Sie so konservativ zu installieren, daß das Temperaturmaximum mit Sicherheit nie überschritten wird, würde gigantische Verluste bedeuten, die bei so geringem Wirkungsgrad die Sache einfach völlig absurd machen.

Ich habe in meinem Beitrag bewußt hauptsächlich über die Warmseite gesprochen, denn dort lag mein Hauptproblem. Die Wärmeabfuhr auf der Kaltseite soll natürlich weiterhin den Raum heizen. Alles andere wäre horrende Energieverschwendung.

Logisch, ein Gasmotor mit angehängtem Generator (Kraft-Wärme-Kopplung) oder ein Holzvergaser als Zentralheizung würde direkt Strom liefern und mit der Abwärme das Haus heizen. Wenn wir tatsächlich mal eine Zentralheizung nachrüsten sollten, wäre so eine Variante sicher zu überlegen. Aber das steht noch in sehr ferner Zukunft. Und so lange habe ich Zeit zu basteln.

@Menelaos: Beeindruckend und beneidenswert, was du alles in deinem Schuppen hast.
gnu
 
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 12.12.2013 - 01:05 Uhr  ·  #44
Menelaos
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 12.12.2013 - 05:28 Uhr  ·  #45
Ein Bekannter hatte den gekauft und zurückgehen lassen. Leider haben die Jungs dolle Prpbleme mit dem Spannungsregler. Dauernd bricht die Ladung ab...ist aber bekannt und soll behoben werden.. schade schade :-(
Stefan M
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 12.12.2013 - 12:39 Uhr  ·  #46
Hallo Leute,

dieses Thema interessiert mich auch schon ein paar Jahre. Konkret: ich suche nach einer praktikablen Möglichkeit, aus der Abwärme unseres Holzkessels Strom zu erzeugen. Pelltier-Elemente dürften dabei nicht wirklich interessant sein, es sei denn, sie wären deutlich preiswerter zu beschaffen. Für einen Stirlingmotor mit interessanter Leistung gilt das selbe. Was spricht gegen eine kleine Dampfturbine? Natürlich die Bürokratie, die sich Sorgen um meine Sicherheit macht. So eine kleine Niederdruckturbine, die z.B. mit Alkohol in einem geschlossenen System arbeitet, könnte doch gehen? Sie könnte dann im Winter, wenn wenig Solarpower vom Dach kommt, die Batterie laden. Mehr als etwa 50W müssten es gar nicht sein. VIelleicht fällt uns ja noch etwas ganz anderes ein?
Stefan M
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 12.12.2013 - 14:28 Uhr  ·  #47
So, ich habe gerade einen Satz Peltierelemente gekauft und verrate euch auch, was ich vorhabe: Ich werde eine Einheit bauen, die auf der einen Seite aus einem Kühlkörper besteht, der ins Freie ragt. Auf der anderen wird mit Warmwasser aus dem Heizkreis beheizt. Es wereden dann so ca. 15 Elemente in Reihe verschaltet und per downswitcher auf die gewünschte Ladespannung gebracht. Wärme haben wir dank Holzheizung (Brennstoffkosten ca. 350€/ Jahr fürs EFH) genug. Rein rechnerisch sollte das gehen. BIn gespannt und werde berichten.

mit vorweihnachtlichem Gruß
Stefan
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 12.12.2013 - 23:33 Uhr  ·  #48
Hallo, du solltest aber berücksichtigen das die Elemente erst mit zumindest die Differenz Kalt/Warmseite Stromerzeugen und ihre Nennleistung oft erst mit 200 Grad Temperaturunterschied erbringen. Wird zwar funktionieren aber nur mit einem Minimalen Bruchteil der Nennstromproduktion.
Besser wäre es am Kessel ein Fläche zu finden die ca 200 Grad hat und kaum über 250/300 Grad geht, je nach max Temp Datenblattangabe der Elemente.
Die gegenseite mit sehr großflächen Kühlern Kühlen. Im PC Bereich gibts einige passive mit Heatpipe , diese sind gut.
Zirkulationwasserkühlung mit einen 4 Kant gefüllten Aluformrohr und Wärmeleitpaste wäre noch besser.
Gruß Hans
Menelaos
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 13.12.2013 - 00:51 Uhr  ·  #49
wobei Wärmeleitpaste übrigens eine relativ bescheidene Wärmeleitfähigkeit hat...klingt komisch- is aber so ;-)

Man sollte daher darauf achten dass die Oberfläche des Materials welches die Wärme ableitet möglichst spiegelglatt ist um viel Kontaktfläche zu haben.

Ich selbst habe auch einige versuche dazu gemacht mit Pelztieren aus China...insgesamt 20 Watt konnte ich erzeugen aber das Gestell aus passiven Kühlern war quasi riesig und zudem hässlich... :-D

Gruß
Max
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 13.12.2013 - 11:39 Uhr  ·  #50
oh - 200°C wären der sichere Tod meiner Elemente, es sind verlötete Dickschichtsubstrate mit einer max. Arbeitstemperatur von 80°. Dann habe ich die Information, dass der Seebeckeffekt mit 50mV/K anzusetzen ist. In wie weit mir da noch der Generatorwiderstand in die Suppe spuckt, das muss ich messen.

Von mir stammt der Begriff Wärmeleitbehinderungspaste, denn damit kann man tatsächlich schaden. Bei sinnvoller Anwendung, also so, dass damit nur geringe Unebenheiten ausgeglichen werden, hilft sie schon, wie ich in Messreihen selbst untersucht habe.

Mir geht es darum, mit wenig Aufwand einen brauchbaren Effekt zu erzielen. So habe ich gestern 36€ in neue 'Pelztiere' investiert, um damit Versuche machen zu können. Alles andere habe ich herumliegen. Die Wahl des Einsatzortes ist nicht leicht, denn dort, wo die höchsten Temperaturen herrschen, ist auch die Umgebung wärmer. Einen großen Installationsaufwnd sehe ich auch nicht, um ein paar Prozent mehr heraus zu holen. So 40 - 50K Differenz sollten aber drin sein .

Speziell für den Zweck der Umwandlung von Wärme in Strom gibt es sicher auch Elemente. Ist jemand so etwas bekannt, das nicht gnadenlos überteuert ist? Es ist ja kein Hexenwerk, aber halt immer so, dass die Teile erst billig werden, wenn sie in Unmengen produziert werden. Im Grunde ist es nichts anderes, als ein Flächenthermoelement, also eine großflächige Verbindung zweier Metalle, zwischen denen aufgrund ihrer unterschiedlichen elektrochemischen Spannungen eine solche generiert wird, die mit der Temperatur ansteigt. Da müsste doch eigentlich auch eine Umwandlung stattfinden, also ein Verbrauch, der sie Effektivität permanant sinken lässt, oder?
Menelaos
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 13.12.2013 - 12:51 Uhr  ·  #51
Erdorf
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 13.12.2013 - 19:10 Uhr  ·  #52
Hallo zusammen,

Zitat
http://www.thermalforce.de/de/...4&ref=


Echte Magie!
Super :D

Gruß Frank
Stefan M
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 15.12.2013 - 13:42 Uhr  ·  #53
Danke, Menelaos, das sieht ja ganz interessant aus. Die Preise erahne ich auch schon, weil wenn es heißt 'auf Anfrage', kann man sich diese in der Regel ersparen. Dafür nimmt mein Testelement, bestückt mit 10 4x4 cm Modulen bereits Gestalt an. Da ist zunächst die mechanische Konstruktion aufwändig. Zum Glück hat mein Cousin eine Halle voller Bearbeitungszentren am Laufen und so kriege ich auch aufwändig zu fertigende Teile sehr günstig produziert. Nur mal eben schnell geht halt nicht, denn er ist immer ausgelastet. Mehr Ertrag als beim meinem Standrotor auf dem Dach wird wohl drin sein. Es wäre schön, wenn ich neben der Heizungssteuerung auch noch die Pumpen auf 12V umstellen könnte. Im Idealfall würden sie dann aus Abfallwärme betrieben. Dank der geilen Hocheffizienzpumpen dürfte das locker drin sein.
Menelaos
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 15.12.2013 - 14:21 Uhr  ·  #54
wenn du dort nach preisen fragst sendet man dir ein PDF in dem alle Artikel aufgeführt sind.

Ich hab das Teil auch irgendwo, ist aber nicht mehr aktuell bzw. nicht alle Artikel sind mehr drin...

LG

Max
Stefan M
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 26.12.2013 - 20:36 Uhr  ·  #55
jo - interessant, aber teuer. So ein Wandler kostet gleich ca. 500 Juros. Mit meinen Peltieren, das gestaltet sich auch mühsam. Es ist gar nicht so einfach, eine ordentliche Temperaturdifferenz hinzukriegen. Es ist wieder einmal mehr mechanischer Aufwand nötig, als gedacht.

wünsche frohe Weihnachten (gehabt zu haben)
klkl
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 27.12.2013 - 09:22 Uhr  ·  #56
Hallo

Ich habe mal an unserem Kaminofen Versuche mit einfachen chinesischen Peltierelementen gemacht.
Die grosse Schwierigkeit war die konstante, möglichst hohe Temperaturdifferenz.
Die kalte Seite habe Ich mit einem Wasser-Festplattenkühlkörper und einer Pumpe auf Temperatur halten können.
Die warme Seite ist nicht so einfach. Die Peltier-Elemente sind temperaturempfindlich und verlieren bei Übertemperatur unwiederbringlich Leistung und gehen dann kommentarlos kaputt. Leistung gibt es erst mit hohen Temperaturdifferenzen aber ein Kaminofen ändert sich sehr in der Leistung.
Meiner Meinung nach ist das ohne eine Temperatursteuerung auf der warmen Seite z.B mit einem Ölkreislauf oder einer Regelung des Abgases kaum zu machen.

Gruß Klaus
Stefan M
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 27.12.2013 - 14:18 Uhr  ·  #57
Hallo Klaus, wir haben einen Holzvergserkessel, also einen Wasserkreislauf, der meist zwischen 80 und 90° liegt, was für die Keramikelemente eine recht gute Basis sein dürfte. Mein Problem ist eher die Kühlung, denn wenn ich dafür einen Teil der erzeugten Elektroleistung verbraten muss, dann ist das ja Unsinn. Einen 1,5W-Lüfter, der kalte Frischluft heranschaufelt sehe ich gerade noch ein, mehr aber nicht.

Die Alternative dazu wären wohl Flächen-Thermoelemente auf reiner Metallbasis im Abgasweg. Die bringen dann ordentlich was rüber, haben aber auch wieder 2 Nachteile: 500€ für ein Wandlerelement um die 20W sind ziemlich viel und wohl nur idealistisch begründbar, und dann kollidiert es auch noch mit meiner Kesselregelung, bei der ich keine Temperaturen über 250° haben will, sie damit ausbremse.

Welche Spannungen/Leistungen habt ihr mit den Peltierdingern erreicht? Also ich liege weit unter den Angaben.
klkl
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 27.12.2013 - 20:28 Uhr  ·  #58
Hier eine Tabelle zu meinen Versuchen


Die Leistung war nicht berauschend. Unter 2 Watt bei 100 Grad delta T.
Mit speziellen Peltiers für die Stromerzeugung sieht das bestimmt anders aus.

Wenn du auf der warmen Seite 80-90 Grad hast verschenkst du reichlich Leistung (die vom Temperaturunterschied abhängt).
Die Maximaltemperatur ist Typ-abhängig, bei mir ca 160 Grad.

Gruß Klaus
Stefan M
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 28.12.2013 - 10:38 Uhr  ·  #59
Vielen Dank für deine Ergebnisse, Klaus. :-) Sie bestärken mich, konstruktiven Aufwand zu treiben und Teile fertigen zu lassen. Meine Peltiers haben aber eine max. zulässige Tempertur von nur 130°C, was auf Verlötungen im Inneren schließen lässt. Eine höhere Differenztempertur wäre zwar schön, aber dann muss ich die zugeführte Wärmemenge steuern, was wieder Aufwand bedeutet.

Theoretisch müsste es doch auch möglich sein, Metall-TE einzusetzen. Diese hätten den Vorteil, dass sie sehr hohe Temperaturen vertragen und einen um Größenordnungen niedrigeren Innenwiderstand besitzen. Ein step-up-switcher könnte dann die Spannung transformieren. Das sollte doch auch gehen, oder?
klkl
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Re: Stromerzeugung mit Ofen -Thermogenerator

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Gepostet: 30.12.2013 - 09:36 Uhr  ·  #60
Mit Metall-TE habe Ich keine eigenen Erfahrungen.
Die Spannungs-Erhöhung über Reihenschaltung oder einen step-up Wandler sollte kein Problem sein.
An den Ergebnissen bin ich auch interessiert. So ein Kamin erzeugt eine so grosse Energie, das auch nur 3% Wirkungsgrad richtig interessant wären.
Es gibt ja auch Zeiten, wo weder Wind noch Sonne da sind :-)

Bedenken habe Ich noch zur Lebensdauer der TEs. Übertemperatur verkürzt das enorm, aber wie sieht das bei idealen Verhältnissen aus? Dazu habe Ich wenig belastbare Informationen gefunden.

Gruß Klaus
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