Hallo,
ich möchte nun endlich meinen Nebelkammer-Artikel fertig bekommen. Dazu habe ich vor die Kammer mit Peltierelementen zu kühlen. Also habe ich mir Peltierelemente (136W) und einen CPU-Kühler gekauft, außerdem sorgt ein altes 420W-Netzteil für den Strom. Jetzt habe ich ein Peltierelement auf den Kühler platziert, damit schaffe ich ca. 2°C. Mit einem zweiten Element nur noch 7°C. Hat jemand eine Ahnung, warum das so ist?

Ja!

Du musst bedenken, dass Pelztierchen leider einen schlechten Wirkungsgrad haben. Die warme Seite des Elements wird in erster Linie durch die eigene Verlustleistung warm, die "Wärmetransportleistung" liegt bei gerade mal 5-8%, je nach Modultyp.
Legst du ein zweites Peltier auf das Erste, muss das also die Transportleistung plus die Verlustleistung des zweiten Peltierelements abtransportieren, und das schaft es nicht. Die Kaltseite des Ersten wird zu warm, die Warmseite zu heiß, trotz Kühlkörper.
Da der max Temperaturunterschied zwischen Warm- und Kaltseite bei etwa 60K liegt, wird die Kaltseite des zweiten Moduls jetzt nicht mehr so kalt als wenn du es alleine auf einen Kühlkörper setzt.

Es gibt eine Lösung wie es geht:
Die maximale Wärmeabgabe des zweiten Peltiers muss kleiner sein als die Transportleistung des ersten Peltiers. So kühlt die Sache schön runter...
Also bei einem 136W-Modul kannste max 7W abtransportieren, das zweite Modul darf also nicht mehr als 6W Gesamtleistung (also Transport- + Verlustleistung) aufbieten.
Auch schadet es nix dem ersten Peltier eine Wasserkühlung statt Luftkühlung zu verpassen... siehe Wasserkühlungssysteme für PCs

Wenn ich mir jetzt eines mit 6W kaufe, was kann ich dann ungefähr erreichen?

Kann ich dir so pauschal nicht sagen, kommt halt auf die Module an. Aber du kannst nicht so rechnen, das 60K Unterschied pro Modul auch 2mal 60K ergeben... aber mit ca 80K Unterschied kannste rechnen.
Und je kälter die Warmseite des ersten Moduls ist, desto besser der Temperaturunterschied. Der Wirkungsgrad ist auch von der Temperatur abhängig und bei einem kalten Modul besser als bei einem warmen.
Darum Wasserkühlung!
Und natürlich kommts auch auf die max zuströmende Wärme auf der Kühlseite an.... je besser du die Kaltseite und den zu kühlenden Raum dahinter von der Umgebung isolierst, desto kälter wirds.

Zu den Pelztierchen:

http://www.uweelectronic.de/de/temperaturmanagement/peltierelemente/standard-typen.html

Temperaturdifferenz 72 Grad

http://www.uweelectronic.de/de/temperaturmanagement/peltierelemente/kaskadentypen.html

Temperaturdifferenz zwischen 88 und 111 Grad

Qmax – Maximale Wärmepumpleistung bei Imax, ΔT = 0°C, (W)

aus http://www.quick-cool.com/heatpipe/download/Erlaeuterung-zu-Peltierelementen.pdf

weiter:

http://www.rossmannweb.de/files/File/Kataloge/Auszug_PE_Informationen.pdf

Der Wirkungsgrad kann durchaus bis 50% erreichen, er sinkt jedoch kräftig bei maximalem Temperaturunterschied.

Gute Links, danke Karl-Heinz!

Aber mit den technischen Daten in Industrieprospekten wäre ich vorsichtig, das sind doch eher Idealdaten aus dem Labor, damit es gut aussieht im Prospekt.
In der Praxis erreichen die Teile niemals diese Werte, das kann ich aus jahrelanger praktischer Erfahrung mit dieser Technik sagen.

Noch ein kleiner Nachschlag von Conrad:

http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/193674-da-01-de-Peltierelement_12714.pdf

Er beschreibt Vor- und Nachteile, sowie Anwendungen etwas ausführlicher.

MfG

Ich habe mir vor einiger Zeit mal den Spass gemacht und in einen leeren 2l Tetrapak ein Loch in der Größe eines PC Kühlkörpers geschnitten, des Teil mit Wasser gefüllt , den Kühlkörper mit einem Pelztierchen bestückt, mit zwei Schaschlikspiessen zwischen den Kühlrippen durch das Lpch in das Wasser eingehängt, so das der obere Teil mit Peltier ausserhalb des Wassers lag und das ganze eingefroren so bekommt man für einige Zeit recht gut die Wärme abgeführt und die Kosten liegen etwa so tief wie die erzielten Temperaturen.

Geile Idee

Danke Naja ist nicht perfekt aber erfüllt seinen Zweck auf jeden Fall und ist halt wirklich unschlagbar billig. Man müsste mal versuchen sowas als dicken Kühlakku zu basteln der dicht ist und ne Kältemischung mit hoher Kapazität enthält.

Mit dieser Wasserkühlung schaffe ich leider auch nur für kurze Zeit, ca. 1,5 Minuten, eine Temperatur von -15°C.

Seltsam. Der Eisklotz selber müsste wenn er aus dem Gefrierschrank kommt schon so etwa -20°C haben...

Ob Eisklotz oder nicht, das spricht für eine schlechte Wärmeleitung von der Warmseite zum Wärmetauscher bzw Kühlkörper.
Kannst du mit einem zweiten Thermometer auch die Heißseite des Elements überwachen? Wenn ja mach das mal und guck wie hoch die Temperatur klettert.
Das die Kaltseite am Anfang kälter ist und im laufenden Betrieb die Temperatur ansteigt ist aber normal!
Zu Beginn ist die Warmseite ja auch noch auf Umgebungstemperatur und wird dann schnell wärmer, selbst bei guter Kühlung. Da wären wir wieder beim Thema "max. Temperaturdifferenz"
Wie kalt brauchts so eine Nebelkammer denn eigentlich? Hab grad nix zur Hand wo ich es mal nachlesen könnte...

Ich kann mir auch nur noch vorstellen, dass die Wärme da nicht richtig übertragen wird. Der CPU-Kühlkörper hängt auch nur ca. 2cm im Eis. Ist leider nicht der größte.

Das Element sollte schon -40°C schaffen. Es soll ja den Boden der gesamten Kammer herunterkühlen, dass eine übersättigte Lösung entstehen kann. Ich weiß, dass werde ich wohl kaum mit einem einzigen erreichen.

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