Um Peltiers besser zu verstehen, lohnt es sich, die 2 Eck-Betriebspunkte anzusehen:
1. Die Temperaturdifferenz ist 0. Dann pumpt das Peltier die angegebene Wärmeleistung durch, die meist etwa bei der Hälfte der elektrischen Leistung liegt. D.h. ein 130W Peltier pumpt etwa 65W Wärme durch, wenn es keine Temperaturdifferenz überwinden muss. Auf der warmen Seite müssen da aber 130+65=195W abgeführt werden!
2. Die durchgepumpte Leistung ist 0. Dann schafft das Peltier die angegebene maximale Temperaturdifferenz. Dann muss aber auf der warmen Seite immer noch die elektrische Leistung ebgeführt werden (in obigem Beispiel 130W). Meist liegt die maximale Temperaturdifferenz so bei 60 Grad.
Alle in der Praxis vorkommenden Betriebsbedingungen liegen irgendwo dazwischen.
Nehmen wir mal an, Du betreibst das 130W Peltier bei halber maximaler Temperaturdifferenz und das Peltier schafft dabei die halbe maximale Kälteleistung (ist nur eine Schätzung, ums genau haben zu wollen, müsste man in das Datenblatt genau dieses Peltiers schauen).
Also: Temperaturdifferenz 30 Grad, Kälteleistung 32,5W, Leistungsaufnahme elektrisch 130W, auf der warmen Seite abzuführen: 162,5W
Jetzt montierst Du einen Kühler mit sagen wir 0,1 K/W auf der warmen Seite, die Raumtemperatur liegt auf der LAN im Sommer bei 27 Grad.
162,5W verursachen an dem Kühler bei 0,1 K/W eine Temperaturdifferenz von 16,25K zwischen Heißseite und Raumluft. Sprich: Die warme Seite Deines Peltiers ist jetzt 27 Grad Celsius + 16,25K = 43,25 Grad C warm.
Gut, das Peltier schafft im Moment 30 Grad Temperaturdifferenz zwischen kalter und warmer Seite, so dass die kalte Seite 42,25 GradC - 30K = 12,25 Grad Celsius kalt ist. Dabei fliesst eine Kälteleistung von 32,5W.
Um Deine Cola (1,5 Liter) von 27 Grad auf 12,25 Grad (kälter wird sie nicht) herunterzukühlen, braucht es 4,2 kJ/(kg*K) * 12,25 K * 1,5 kg = 77,175 kJ
Bei 32,5W braucht man für 77175 J: 77175/32,5= 2375 Sekunden, was 0,65 Stunden entspricht.
Das Ganze ist jetzt eine ganz grob vereinfachte Modellrechnung, in Wirklichkeit ist die Temperatur im Kühlschrank am Anfang höher und nähert sich dann der Endtemperatur an. Weiterhin hast Du natürlich Verluste, da der Kühlschrank nicht perfekt isoliert ist. Ausserdem ist der Wärmewiderstand Cola/Flasche/Luft/Peltier nicht berücksichtigt (bei meiner Rechnung hängt das Peltier im Cola).
In Wirklichkeit wirst Du den ganzen Abend beschäftigt sein, mit einem Peltierkühlschrank die Cola auf einigermassen erträgliche Trinktemperatur zu bringen.
Also: Glaubs jetzt einfach, dass die Peltierkühlschränke ganz großer Mist sind, oder glaubs nicht und kauf Dir einen (dann wollen wir aber einen Erlebnisbericht lesen
).
Gruss,
Philipp
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