Schaltung für Peltier Kühlung

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  1. Kodon

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    Moin moin!

    Ich brauche eure Hilfe.

    Momentan baue ich eine Kühlung mit Peltier Elementen.
    Oder ich versuche es zumindest :)

    Sowohl die Kälte als auch die Wärme werden über Wasserkreisläufe abtransportiert.
    Der Aufbau ist geplant, nur bei der Schaltung schaue ich in die Röhre.

    Die Elektronikbauteile:

    - 5x TEC1-12706 4,3-4,6A (12V) Imax 6A Vmax 15A Anlaufstrom 5,8 A Qcmax 50-60 W
    - Temperatur Sensor 684-w1209
    - 2x Pumpe 12V 4,2W QR30E
    - 6 PC Ventilatoren 12V 0.25A

    Mir fehlen jetzt noch das Netzteil und Widerstände, danach alles Zusammenlöten.
    Beide Pumpen sollen einzeln steuerbar sein, die Lüfter als Gruppe, genau wie die Peltier Elemente.

    Welches Netzteil kann ich nehmen?
    Welche Bauteile brauche ich noch (Potis? Oder doch etwas anderes?)
    Wie muss die Schaltung aussehen?

    Vielen Dank!
     
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  3. #2 Leprechaun, 27.06.2019
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    Was darf das denn kosten?

    Für die 5 Peltiers brauchst Du schonmal rund 600 W bei Voll-Last. Pumpen und Ventilatoren sind da Peanuts.
    Der Sensor muß dann wohl (A/D) irgendwas ansteuern, das z.B. PWM bei 50 A Stromstärke macht.
    Und das irgendwas, wird dann wohl irgendein µC sein.
    Und wenn man Potis verwenden will (wozu?) , muß man eben auch da die A/D- Wandler entsprechend programmieren.

    Am Besten ist, Du beschreibst den Verwendungszweck und lädst mal den geplanten Aufbau hoch.
    Ebenso eine Skizze, wie Du die Wasserkreisläufe an die Peltier-Elemente anbinden willst (thermische Kopplung).

    Leprechaun
     
  4. #3 patois, 27.06.2019
    Zuletzt bearbeitet: 27.06.2019
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    .
    Wozu benötigt man wohl "Potis", wenn man einen Regelkreis aufbauen will !!! ???

    Meine Gegenfrage lautet: warum über den Umweg Digitalisierung gehen,
    wenn hier auch mit Analogtechnik ein brauchbares Ergebnis erzielt werden könnte?

    Viel konkretes zur Schaltung ist vom TE noch nicht offenbart worden ...

    Meine persönliche Meinung ist, dass es sich um eine sich nicht rechnende Spielerei handelt,
    die sich der TE ausgedacht hat, aber von der "Idee" zur "funktionierenden Anlage" dürfte
    die Entwicklung ein steiniger, eventuell zu steiler Weg für den TE sein.

    Vorerst möchte ich mich an der Diskussion noch nicht durch Schaltungsvorschläge beteiligen,
    da noch nicht erkennbar ist, wohin die Reise bezüglich analog oder digital gehen wird.

    Example: How to control the temperature of a peltier module?
    .
     
  5. Kodon

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    Vielen Dank für eure Antworten.

    Ja, es handelt sich um eine Spielerei. Die Kosten sind nicht groß im Fokus.
    Mir reicht der Fiat Panda statt des Mercedes.

    Daher: Natürlich Steuerung über Spannung und nicht PWM.
    Müsste ja gehen, wenn ich einfach nur + und - bei den Lüftern nutze.

    Ich kenne mich mit WaKüs aus und baue meine eigenen PCs. Ich bin also nicht ganz ahnungslos und brauche eigentlich keine Hilfe bei den Wasserkreisläufen.

    Der Vollständigkeit halber werde ich aber schnell mal die gesamte Apparatur skizzieren.
     
  6. patois

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    Die geeignete Platzierung der Temperaturfühler entscheidet über Funktionieren oder Nichtfunktionieren eines Regelkreises.

    Also noch viel Spaß beim Tüfteln ...
     
  7. #6 Kodon, 27.06.2019
    Zuletzt bearbeitet: 27.06.2019
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    Es reicht volkommen, wenn der Fühler das Netzteil abschaltet, falls das einfacher ist.
    Obwohl es natürlich eventuell besser wäre, wenn die Pumpen und Lüfter vor der Abschaltung noch kurz laufen?

    Die Peltier Elemente sollen auch nicht auf Vollast laufen. Ich brauche keine Eiswürfel :)

    So. Was ich bisher habe ist angefügt! Das Netzteil habe ich noch nicht. Da brauche ich eine Empfehlung bitte.

    Jetzt die Frage: Was nun? Ich denke, die Peltier und Lüfter sollten parallel geschalten werden?
     

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  8. #7 patois, 28.06.2019
    Zuletzt bearbeitet: 28.06.2019
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    Vergessen wir erst einmal die Lüfter, denn die sind laut @Leprechaun nur Peanuts ;)

    Für 5 Stück Peltier in Parallelschaltung erhält man einen Anlaufstrom von 5 * 5,8A = 29A

    Laut Datenblatt kann der Relaiskontakt des Temperatur Sensor 684-w1209 nur 10A schalten !

    Selbst für den Nennstrom 4,3-4,6A würde sich für die parallalgeschaltete Gruppe immerhin auch noch 21,5-23A Belastung für den Relaiskontakt ergeben !

    Was tun, sprach Zeus, die Götter sind besoffen ...

    Ein Ansatz wäre die Peltier-Elemente gestaffelt einzuschalten, z. B. jedem Peltier einen MOSFET zu spendieren.

    Also überdenke die Sache und entwickle eine Strategie ...
    .
     
  9. #8 patois, 28.06.2019
    Zuletzt bearbeitet: 28.06.2019
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    .
    Provokativer Vorschlag zur Kühlungssteuerung

    Bezugnehmend auf deine Aussage, dass du deine PCs selbst baust,
    könntest du dir doch überlegen dem PC die Steuerung seines Kühlsystems zu übertragen.
    Wer seine PCs selbst baut, hat sicher auch "Ahnung" von Programmierung
    und dem Betreiben externer Geräte über die USB-Schnittstelle.

    Einfach einmal darüber nachdenken, ob das ein Weg (eine Strategie) sein könnte ...
    .
     
  10. Kodon

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    Danke für die Antworten. Leider ist es sehr einfach, einen PC zusammenzusetzen. Eigentlich steckt man für die Elektronik nur die Stecker hin, wo sie passen. Um das mal sehr vereinfacht auszudrücken. Mit Programmieren hat das ganze nichts zu tun.

    Nungut, ich könnte die Lüfter und eventuell die Pumpen über USB betreiben, aber das wäre unschön.

    Kann der Temp Sensor nicht eine "kleine" Schaltung aktivieren, welche dann eine größere anwirft?
    So eine Art Domino Effekt.

    MOSFET kenne ich nur dem Namen nach und gaaaaanz grob die Funktion.

    Grundsätzlich baue ich dort alles ein, so lange es am Ende funktioniert.

    Ich habe leider noch keine Idee, wie eine vollständige Schaltung aussehen würde.

    Hilfeeeeeeee, und dankeeeeeee. Oder so ähnlich.
     
  11. patois

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    Frage 1: kannst du eine Leiterbahnen-Platine einbauen?
    Frage 2: ist genügend Platz im Gehäuse für die Platine?
    Frage 3: wärst du bereit für jeden TEC ein Relais zu spendieren?

    Während ich auf deine Antwort warte, werde ich versuchen dein "Schaltbild" zu ergänzen ...

    Dabei gehe ich davon aus, dass du die oben genannte Temperatur-Sensor-Schaltung mit dem Relaiskontakt-Ausgang verwendest !
    .
     
  12. Kodon

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    Zu 1): Einbauen sicherlich. Aber fürs Zusammenstellen braucht man doch sicher Werkzeug und mehr wissen?

    Zu 2): Gehäuse ist noch nicht fest, also alles möglich!

    Zu 3): Wenn es funktioniert und mich nicht arm macht, ist grundsätzlich alles möglich :)
     
  13. patois

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    Hast du schon überhaupt einmal Bausätze aus fertigen Platinen und Bauteilen zusammengelötet ?
    Hast du Lötkolben und ein wenig Ahnung vom Löten ?

    Falls nicht, solltest du dich mit jemand zusammentun, der das kann !

    Oder wie hast du dir vorgestellt, dass du die Teile miteinander verbindest ?
    Schließlich hast du ganz zum Beginn in deiner Anfrage von Widerständen gesprochen.

    Pluspunkt für dich: du hast wenigstens geantwortet.
    Vermutlich werden wir einige Entwürfe diskutieren müssen ;)

    Vielleicht melden sich auch noch andere Forenteilnehmer mit Vorschlägen.
    .
     
  14. Kodon

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    Warum sollte ich nicht antworten? Ich möchte ja etwas von euch :p

    Aufgeben ist nicht. Irgendwie wird's klappen.

    Löten kann ich und das nötige Equipment steht bereit!
    Ich kann eben nur einfache Dinge löten. Ganz ohne geht's natürlich nicht :)
     
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  15. #14 Pumukel, 28.06.2019
    Zuletzt bearbeitet: 28.06.2019
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    Nur als Hinweis die Pelztiere wollen eine saubere Gleichspannung und PWM mögen die gar nicht! Also mach da entweder eine Saubere Ein Aus Schaltung oder steuere die Leistung über das einschalten jedes Pelztieres nach Bedarf! 5 Leistungsstufen reichen im Allgemeinen. Dicke Kupferbleche auf die die Pelztiere montiert werden sorgen dann auch dafür ,das die Wärme oder Kälte besser verteilt wird und machen das System auch träger.
    Ich würde die Pelztiere auf beiden Seiten mit Kühlkörpern versehen , die Kühlkörper in einen Wassertank packen und die Wassertemperatur dann über einen µC regeln . Vorteil der µC kann dann auch über Optokoppler oder SSR die Pelztiere ein und ausschalten
    https://www.amazon.de/TOOGOO-Solid-State-Relais-3-32VDC/dp/B00IIE0ZEQ Das Teil kann deine 12V und max 15 A für die Pelztiere locker schalten, beachte aber diese Teile benötigen auch einen Kühlkörper! Alternative wären dann KFZ -Relais ! Diese sind speziell für DC und relativ hohe Ströme ausgelegt.
    Noch etwas ich würde 2 Netzteile verwenden eines mit 12V 40 A für die Pelztiere und eines mit 12V 10 A für Lüfter und Pumpen.
    Mit deinem Temperatursensor kannst du auch die KFZ- Relais ansteuern, aber damit nimmst du dir die Möglichkeit die Pelztiere einzeln anzusteuern. Deshalb würdest du da schon 5 von diesen Modulen brauchen.
    Beispiel Modul1 schaltet bei 18 Grad aus und bei 18,5 Grad ein , Modul 2 schaltet bei 18,3 Grad aus und bei 18,8 Grad ein usw Das bedeutet abhängig von der Temperatur laufen eben 5 , 4,3, 2 oder nur ein Pelztier!
     
  16. patois

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    Diskussionsgrundlage

    TEC_Version_1.jpg

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  17. #16 Pumukel, 28.06.2019
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    Zu dem Schaltkontakt wurde schon gesagt das er den nötigen Strom nicht schalten kann und demzufolge mindestens ein KFZ-Relais mit 40 A erforderlich ist. Wie gesagt ich würde die Pelztiere einzeln steuern und damit die Leistung anpassen .
     
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  18. Kodon

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    PWM wird nicht eingebaut. Die Steuerung über Spannung ist viel simpler und erzielt fast den selben Effekt.

    Die Elemente einzeln steuern klappt sicher nicht mit meinem Temperatur Sensor Bauteil denke ich.
    Ich würde ein entweder aus oder an bevorzugen.

    Die Elemente sollen nicht auf 100% Leistung laufen. 50% fix würde reichen, schaltbar wäre natürlich eleganter.
     
  19. #18 Pumukel, 28.06.2019
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    Das ist genau so ein Schwachfug wie Halogenleuchten dimmen! Peltierelemente werden stromgesteuert und nicht über die Spannung!
     
  20. Kodon

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    Ja aber... wer redet von den Elementen? Für mich ergibt es keinen Sinn PWM und die Elemente zusammen in einem Satz zu nennen, also dachte ich, du beziehst dich auf die Lüfter.
     
  21. #20 Pumukel, 28.06.2019
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    Die Lüfter sind völlig uninteressant. Die Wärme oder Kälte erzeugen die Pelztiere. Und die wollen eine saubere glatte Gleichspannung und ständiges ein und ausschalten mögen die auch nicht. PWM ist ein ständiges schnelles ein und ausschalten! So und wenn du mit Peltierelementen kühlen willst must du dafür sorgen , dass die Abwärme schnell und vollständig abgeführt wird! Deshalb ist eine Regelung der Lüfter einfach Unsinn. Du solltest schon mal den Beitrag 14 richtig lesen!
     
Thema:

Schaltung für Peltier Kühlung

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