Wie könnte man auf kleinem Raum möglichst effektiv Wärme in elektrische Ladung umwandelt (z.B. Abwärme einer CPU)!
Ist der Peltier-Effekt beispielsweise reversibel?
Wie könnte man auf kleinem Raum möglichst effektiv Wärme in
elektrische Ladung umwandelt (z.B. Abwärme einer CPU)!
Ist der Peltier-Effekt beispielsweise reversibel?
Ich frage mich gerade, was das für einen praktischen Nutzen haben soll. Elektrische Energie steht in der Umgebung einer CPU ja wohl genügend zur Verfügung und. Der Peltier-Effekt ist zwar (theoretisch) reversibel, bei derart niedrigen Temperaturen ist aber mit einem verschwindend kleinen Wirkungsgrad zu rechnen. Die Verlustwärme der CPU muß aber trotzdem komplett abgeführt werden. Zur Reduktion der entstehenden Wärmemenge wäre das Ganze also auch nicht geeignet. Die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme ist grundsätzlich irreversibel. Hier setzen die grundlegenden Gesetze der Thermodynamik dem Erfindungsreichtum leider sehr enge Grenzen.
Jörg
Hallo Jörg,
Meine Idee war folgende:
Kühlprozesse haben prinzipiell Abwärme zur Folge! Diese Abwärme muß transportiert und verteilt werden. An jedem Kühlschrank entsteht Wärme, das nicht genutzt, ja sogar den Wirkungsgrad verschlechtern (schließlich wird der Raum, indem der Kühlschrank steht wieder beheizt). Wenn es jedoch eine Möglichkeit gäbe, Wärmeenergie in elektrische Energie umzuwandelt, kann diese effektiver transportiert werden, gespeichert werden, sogar für den Kühlprozess genutzt werden um damit die Effizienz zu erhöhen.
Der Peltiereffekt ist die einzige Methode die ich dafür kenne. Sie hat aber einen schlechten Wirkungsgrad! Gibt es vielleicht noch weitere, bessere Methoden (O.K. - außer Dampfturbinen)???
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Die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme ist
grundsätzlich irreversibel. Hier setzen die grundlegenden
Gesetze der Thermodynamik dem Erfindungsreichtum leider sehr
enge Grenzen.
Hallo Jörg,
Wie ordnest Du denn die Thermoelemente ein?
MfG.A.Berresheim
Hallo Jörg,
Meine Idee war folgende:
Kühlprozesse haben prinzipiell Abwärme zur Folge! Diese
Abwärme muß transportiert und verteilt werden. An jedem
Kühlschrank entsteht Wärme, das nicht genutzt, ja sogar den
Wirkungsgrad verschlechtern (schließlich wird der Raum, indem
der Kühlschrank steht wieder beheizt). Wenn es jedoch eine
Möglichkeit gäbe, Wärmeenergie in elektrische Energie
umzuwandelt, kann diese effektiver transportiert werden,
gespeichert werden, sogar für den Kühlprozess genutzt werden
um damit die Effizienz zu erhöhen.Der Peltiereffekt ist die einzige Methode die ich dafür kenne.
Sie hat aber einen schlechten Wirkungsgrad! Gibt es vielleicht
noch weitere, bessere Methoden (O.K. - außer Dampfturbinen)???
Es ist, wie gesagt, kein technisches Problem, sondern ein prinzipielles. Um einen Nennenswerten Wirkungsgrad zu erreichen, ist zwischen Wärmequelle und Wärmesenke eine Temperaturdifferenz von einigen hundert grad erforderlich. Die entsprechenden Formeln habe ich jetzt nicht zur Hand, müßten sich aber in jedem Buch über Thermodynamik zum Thema Wärmekraftmaschinen finden. Selbst unter günstigen Vorraussetzungen sind in der Praxis nur etwas mehr als 30% drin.
Im Beispiel CPU ist die Temperaturdifferenz deutlich unter 50°. Das bischen Energie, was sich da vieleicht noch rausholen läßt, ist den Aufwand bestimmt nicht wert.
Das kann man sich etwa so wie bei einem Wasserkraftwerk vorstellen: Aus dem Wasser läßt sich zwar Energie gewinnen, wenn das Wasser aber unterhalb der Staumauer angelangt ist, ist es zwar immer noch da, aber es läßt sich keine Energie mehr daraus gewinnen.
Jörg
Ich habe zwar kein Lexikon zur Hand, aber meines Wissens handelt es sich um die selbe Sache. Je nachdem, in welche Richtung der Effekt geht, nennt man es Thermo- oder Peltierelement. Wegen des geringen Wirkungsgrades werden Thermoelemente meistens nur zur Temperaturmessung benutzt. Einzige mir bekannte Anwendung für Energiegewinnung sind Nuklearbatterien.
Jörg
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Moin!
Der Peltiereffekt ist die einzige Methode die ich dafür kenne.
Sie hat aber einen schlechten Wirkungsgrad! Gibt es vielleicht
noch weitere, bessere Methoden (O.K. - außer Dampfturbinen)???Es ist, wie gesagt, kein technisches Problem, sondern ein
prinzipielles. Um einen Nennenswerten Wirkungsgrad zu
erreichen, ist zwischen Wärmequelle und Wärmesenke eine
Temperaturdifferenz von einigen hundert grad erforderlich. Die
entsprechenden Formeln habe ich jetzt nicht zur Hand, müßten
sich aber in jedem Buch über Thermodynamik zum Thema
Wärmekraftmaschinen finden. Selbst unter günstigen
Vorraussetzungen sind in der Praxis nur etwas mehr als 30%
drin.
Stimmt. Obwohl, wenn ich mal an einen Stirling-Motor denke…
Munter bleiben… TRICHTEX
Die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme ist
grundsätzlich irreversibel. Hier setzen die grundlegenden
Gesetze der Thermodynamik dem Erfindungsreichtum leider sehr
enge Grenzen.Hallo Jörg,
Wie ordnest Du denn die Thermoelemente ein?
MfG.A.BerresheimIch habe zwar kein Lexikon zur Hand, aber meines Wissens
handelt es sich um die selbe Sache. Je nachdem, in welche
Richtung der Effekt geht, nennt man es Thermo- oder
Peltierelement. Wegen des geringen Wirkungsgrades werden
Thermoelemente meistens nur zur Temperaturmessung benutzt.
Einzige mir bekannte Anwendung für Energiegewinnung sind
Nuklearbatterien.
Hallo Jörg,
nur noch eins zur Verdeutlichung. Ich will das Thema nicht auswalzen, denn ich hatte mich nur an der Formulierung ‚grundsätzlich irreversibel‘ gestört. Energieflußrichtung Temperaturdifferenz > Thermoelektrische Kraft = Seebeckeffekt; Energieflußrichtung elektrischer Strom > Temperaturdifferenz = Peltiereffekt. Übrigens wurden Thermoelektrische Direktwandler verschiedener Bauart mit einer Abgabeleistung von bis zu 2 kW realisiert. Allerdings nur dort wo die Notwendigkeiten gegenüber dem sehr geringen Wirkungsgrad und hohen Leistungsgewicht vorrangig waren. Mit dem Seebeck-Effekt lassen sich halt auf dehr einfache Weise sehr hohe Ströme erzeugen wie die Demonstration von Pohl gezeigt hat: mit nur einer Kupferwindung in einem Topfmagnetkreis erzeugte ein Thermostrom eine Haltekraft von ca. 500 N!
MfG.A. Berresheim
P.S. In einem weiter unten stehenden Posting ist ein Stirlingmotor erwähnt. der gehört nicht hierher, da er Wärme in mechanische Ernergie umwandelt.
Hallo Jörg,
Wie ordnest Du denn die Thermoelemente ein?
MfG.A.Berresheim
El. Energie kann 100%-ig in Wärme umgewandelt werden, aber retour nie zu 100%. Darauf bezieht sich reversibel.
Eberhard