Peltonelement bremst das ab wie eine Heizpatrone?

Eine Frage an die Elektronik-Experten:

Auf der Suche nach neuen Anwendungsmöglichkeiten Windkraft oder Solar bin ich in der Bucht auf ein Peltier-Element mit 24 V 15 A und etwas über 400 W maximalleistung gestoßen. Muß man kühlen, damit es nicht verbrennt. Für Nutzung mit wattmäßig passenden Solarpanelen wegen den 24 V wäre das doch wohl schon mal gut, oder? Wenn das Panel tagsüber kühlt reicht das in einer guten Thermobox sicherlich auch über Nacht wenn nicht dauern jemand den Deckel aufmacht um ans kühle Bier zu kommen .

Wie sieht das nun mit Windkraft aus, das interessiert mich nun besonders weil beim Direktverbraten ohne jede sonstige Regelung nur motorgetriebene Reibungswärme-Erzeuger geeignet scheinen. Also in Flüssigkeit laufend oder magnetisch über Kurzschluss in einem Rohr als Stator. Heizpatronen oder ähnliches bremsen das Windrad total ab, geht also nicht.

Ich fürchte mich vor elektronischem Aufwand weil ich viel zu wenig davon verstehe! Am liebsten sind mir Sachen die auch ein Hufschmied reparieren kann!

Wie sieht das nun mit den Peltonelementen aus. Haben die insofern die gleichen böden Eigenschaften wie Heizpatronen oder könnten die interessant sein?

Wäre ja eine erfreuliche Lösung weil man dann durch umpolen im Sommer statt heizen kühlen könnte...

Immer auf der Suche, Gruß, Carl

Danke Aloys, ich hab mir den Wiki-Artikel reingezogen. Wirkungsgrad ja, das ist tatsächlich wenig, wohl eher - wie bei Wiki auch steht - eine Nischen-Lösung für kleine Kühlboxen bei denen wegen geringer Leistungsaufnahme keine Kühlung mit Kühlung und Kompressor ( aus Kosten und Platz-Gründen) in Frage kommt.

Nun ja, mein Single-Haushalt, vor allem im Gartenhaus ist genau das wo so eine kleine Kühlbox reicht. Bei dem 24V 15A 400W Peltonelement, welches ich mir inzwischen in der Bucht angelacht habe käme dann wohl nur ein entsprechend großes Solarmodul in Frage.

Eine Kühlbox, mit der ich die original eingebauten Elemente - weil 12 V und leistungsmäßig auch zu schwach im letzten Sommer leider mit 150W Solarmodul verheizt habe ist sonst soweit i.O. und weil das neue Peltier-Element nun spannungskonform 24 V hat aber max 400+ Watt könnte ich wohl noch 100-150W Solarmodulpower dazustellen. Ich würde mit Wärmepaste einen Wärmeableiter drunterkleben und mit Ventilator zusätzlich kühlen und so auch die Wärme (das bißchen) an die Raumluft abgeben.

Was Du da sagst - zitiere - "verhält sich ähnlich wie ein Widerstand", soll das heißen wie z.B. ein Heizdraht, der mir die Windmühle zu stark ausbremsen würde? oder spricht das Element etwas flexibler auf die gerade gelieferte Spannung und Stromstärke an und nicht ganz so schlimm wie eine Heizpatrone? Oder ist das Jack wie Büx?

Gruß, Carl

Hallo Aloys,

Also mit Solarpower bei schwacher Sonneneinstrahlung ist das wohl auch nicht ganz das Wahre höchstens dann im Sommer? Wenn ich die Tabelle richtig verstanden habe sinkt der Widerstand sobald die Spannung erhöht wird.

Wie sieht das nun mit Windkraft aus? Bremst der Widerstand den Windgenerator nun tatsächlich ähnlich stark aus wie z.B. eine Heizpatrone? Ich hab da sowenig Ahnung. Mit meinem eisenlosen Generator einer 12 V Black 300 und einen anderen von ElwVis mit 12V 200W Nennleistung könnte ich was passendes für meine Standortverhältnisse zusammenschustern.. Der Black 300 hätte ja ungefähr das Profil für die 400 W Max des Pelton-Elements, da dürfte zumindest nichts verschmoren, oder doch?.

Es würde dann bei mir ein Kettenrotor eingesetzt, etwa 25 m 5 mm VA-Stahlseil mit Rotoren im Abstand von 5 m zueinander Das sind ersteigerte Segelbootwanten mit aufgewalzten Augen zum Anschäkeln der Rotoren, dann etwas kleinerer Rotordurchmesser - genau 1 m, so lang sind die Carbonstäbe - als der original Black weil mehr Drehzahl bei dennoch reichlich genug Drehmoment durch die Zahl der Rotoren. Die Carbonstäbe werden über kreuz durch die Va Rohre, die seitlich genug Versetzt sitzen durchgesteckt 50 cm auf jeder Seite, die zur Achse hin verspannten Segel halten das durch gegenseitigigen Zug in Position. Die Rotoren werden deshalb etwa 15 cm lange Va Rohre (auf jeder Seite an der Nabe haben um 8 mm Vollkarbonstäbe für die Luggersegel (Kevlar) zu tragen und als Verstärkung. Vier Segel pro Rotor, Stäbe kreuzweise radial durch ein schwarzes dickes Polietylen Druckrohr gesteckt und die Segel dann aufeinander zugespannt.Das wird nicht so schnell drehen wie der original Black, hat dann allerdings Drehmoment satt, was ja auch was ist. Er wird durch lastabnahme nicht so stark ausgebremst. Ich schätze mal auf maximal SLZ 2 kommen zu können.

Luggersegel haben den Vorteil, dass sie sich automatisch optimal an den Wind anstellen können und auf Windrichtungswechsel größere Toleranz haben als aerodynamische Profile. Das wäre ja wichtig bei feststehender Ausrichtung in die Hauptwindrichtung. Notfalls lassen sich später noch Carbon C-Profilwannen vor die Segel setzen, dann beträgt die mögliche Windrichtungs-Abweichung zur Achsialen der Rotorkette bis zu 45° bei ca. nur 1/3 weniger Leistung. Zwei Carbonstreben im Segel vernäht halten diese zuverlässig in Form.

Schätzungsweise wird die Rotorkette nicht viel mehr als 3 kg wiegen, vielleicht weniger. Dazu kommt noch der Winddruck so dass ich an einem Ende mit dem Lager einer Rollfock wohl gut bedient bin. Den Generator selbst am anderen Ende werde ich durch ein achsiales cardonisch aufgehängtes Zwischenlager entlasten. Es ließe sich auch an beiden Enden des Stahlseils je ein Generator dranhängen falls das mit der Rotorleistung später passt. Es werden 4 Rotore hintereinander in Hauptwindrichtung sein.


Im Prinzip geht es mir nicht um maximal mögliche Energieausbeute bei der Nutzung später, mehr um das Experiment selbst. Es wäre schon ein Erfolg, wenn das mit Peltier-Element (egal jetzt der Wirkungsgrad) funktioniert und mir dabei nicht der Black 300 durch Unterbelastung bei starkem Wind womöglich durchbrennt und da kann man ja schon im Vorfeld ausloten was ginge und was nicht.

Ich habe das Peltierelement, Wärmeleitpaste mit hohem Silberanteil bereits bestellt. Wenn das Element da ist prüfe ich mal von Hand wie stark es den Black 300 oder den ElwVis 200 abbremst.

Ich lote gerade noch aus, welche Kupferkühlkörper am besten passen würden, einer für kalt der andere für warm

Der Wirkungsgrad soll sich ja erhöhen, wenn man die Wärme gut abführt und warum sollte man nicht auf der kalten Seite genauso für bessere Diffusion sorgen?

Mit der Kühlbox denke ich mal, dass die Hersteller mehr auf die Nutzerfreundlichkeit als auf maximal mögliche Leistung setzen müssen, sonst würden sie vielleicht das Peltonelement oben in den Kühlboxdeckel integrieren.

Wärme steigt auf natürliche Weise nach oben, Kälte sinkt ab, weswegen üblicherweise Kühltruhen den Deckel oben haben - weniger Verluste beim Öffnen. Aber dummerweise die Kühlung und Wärmeabfuhr unten wo letztere sicherlich auch die eigentliche Kühlung im näheren Bereich des Peltier-Elements durch aufsteigende Wärme beeinflußt.

Also da werde ich ein bisschen Eigenbau reinstecken müssen, vielleicht sogar eine größere 20l Kühlbox die ich als Ersatz gekauft hatte umbauen.. Das Experiment mache ich erstmal mit der kaputten 10 l Box die ich letzten Sommer verschmort habe. Ein schön großflächiger Kupferkühlkörper oben auf dem Deckel könnte vielleicht sogar passiv arbeiten und wenn nötig oder noch effektiver Ventilator-gekühlt. Die verlustfreie Abwärme wäre in jedem fall hochwillkommen auch wenn`s damit nur wenig sein sollte.

Danke für Deine Hilfe,

Gruß, Carl