RegistrierenRegistrieren   LoginLogin   FAQFAQ    SuchenSuchen   
Temperatur konstant auf 15 Grad halten - Seite 2
Gehe zu Seite Zurück  1, 2 
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Wärmelehre
Autor Nachricht
Fragvogel_1



Anmeldungsdatum: 30.03.2022
Beiträge: 73

Beitrag Fragvogel_1 Verfasst am: 09. Aug 2022 18:15    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Wenn man jeweils zwei davon übereinander stapelt, um auf die notwendige Temperaturdifferenz zu kommen, dann kann man 1250 Stück pro Quadratmeter unterbringen. Das ist ganz sicher viel zu viel, aber nehmen wir das mal als Maximalwert. Bei einem würfelförmigen Raum mit 10 m Kantenlänge kostet das 15 Millionen Euro (ohne Mengenrabatt) - also fast nichts im Vergleich zu den sonstigen Kosten.

Man kann keine Peltierelemente mit anderen Peltierelementen kühlen.

Wiki hat Folgendes geschrieben:
Ein Nachteil der Peltier-Elemente ist der niedrige Wirkungsgrad von ca. 1/10 des Carnot-Wirkungsgrades, der zu einer hohen elektrischen Leistungsaufnahme bei vergleichsweise geringer Kühlleistung bzw. Temperaturdifferenz führt.


Peltiere haben eine Seite die kühlt, von der anderen muss die Wärme abgeführt werden. Im einfachsten Fall mit Kühlkörper und Ventilator.
Die ganze Verlustleistung muss aus der Höhle gebracht werden.
----------------------------------
Azkaenion hat Folgendes geschrieben:
Mein Lehrer hat mir außerdem geraten meinen Namen und mein Altet zu nennen, damit man mich hier nicht "zerlegt" wie er es genannt hat.

Den Namen würde ich nicht nennen, wegen Identitätsklau. Wenn du in einem Forum "zerlegt" wirst, verlasse es auf der Stelle auf nimmer wiedersehen.

Grüße
Nils Hoppenstedt



Anmeldungsdatum: 08.01.2020
Beiträge: 2019

Beitrag Nils Hoppenstedt Verfasst am: 09. Aug 2022 18:48    Titel: Antworten mit Zitat

Azkaenion hat Folgendes geschrieben:
Wie auch immer die Temperatur der Höhle oder eines künstlich erzeugten Gebäudes in dieser bestimmten Tiefe ist.
Wenn dort die Temperatur über das ganze Jahr nur wenige zehntel Grad schwankt, dann schwankt sie nach dem völligen Versiegeln noch weniger.


Vermutlich. Aber ich befürchte du hast den Kern des Problems noch nicht realisiert: in dieser Tiefe herrscht eine Temperatur von rund 100 Grad! Du versuchst also eine Kühlkammer in einem Steinbackofen zu installieren. Da ist das Hauptproblem nicht die Temperaturschwankungen, sondern wie du die Wärme da kontinuierlich heraus geschaufelt bekommst.

_________________
Ihr da Ohm macht doch Watt ihr Volt!
Azkaenion



Anmeldungsdatum: 21.06.2020
Beiträge: 301

Beitrag Azkaenion Verfasst am: 09. Aug 2022 19:18    Titel: Antworten mit Zitat

Das ist soweit klar.
Mir ging es nur darum, ob ich das mit der Höhle verstanden habe.
Gibt ja auch Höhlen mit gerade mal 9 Grad.

Dann hatte ich ja recht, dass die bißchen Erderwärmung diese Höhle nicht juckt.
Das Problem bei der Höhle in 2500 m Tiefe ist halt die extrem hohe Temperatur.
😑
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 09. Aug 2022 19:43    Titel: Antworten mit Zitat

Fragvogel_1 hat Folgendes geschrieben:
Man kann keine Peltierelemente mit anderen Peltierelementen kühlen.


Was sollte sie daran hindern? Peltierelemente transportieren Wärme von einer Seite auf die andere. Wo die Wärme her kommt, ist ihnen egal.

Fragvogel_1 hat Folgendes geschrieben:
Die ganze Verlustleistung muss aus der Höhle gebracht werden.


Wenn die Außenseite eine höhere Temperatur als die Umgebung hat, dann fließt die Abwärme ins Gestein. Ob das funktionieren kann, hängt hauptsächlich von der thermischen Isolation ab. Das müsste man für konkrete Randbedingungen durchrechnen.
Fragvogel_1



Anmeldungsdatum: 30.03.2022
Beiträge: 73

Beitrag Fragvogel_1 Verfasst am: 09. Aug 2022 21:56    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Was sollte sie daran hindern? Peltierelemente transportieren Wärme von einer Seite auf die andere. Wo die Wärme her kommt, ist ihnen egal.


Die Ineffizient der Peltierelemente ist der Hinderungsgrund. Und zum Schluss bleibt ja immer noch eine Fläche, von der die Wärme abgeführt werden muss, übrig. Dazu kommt noch die Abwärme für die Versorgung der Elemente.

Grüße
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 10. Aug 2022 09:01    Titel: Antworten mit Zitat

Zur ursprünglichen Aufgabenstellung würde ich mal über folgende Konstruktion nachdenken: eine große Höhle, innerhalb der man eine Metallkapsel mit den aufzubewahrenden Gegenständen aufhängt, und die kontinuierliche von Meerwasser durchspült wird; das Einleiten erledigt die Gravitation, das Hochpumpen erfolgt durch solargetriebene Pumpen. Meerwasser hat in großen Tiefen eine ziemlich konstante Temperatur.
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 10. Aug 2022 11:14    Titel: Antworten mit Zitat

Fragvogel_1 hat Folgendes geschrieben:
Die Ineffizient der Peltierelemente ist der Hinderungsgrund.


Die entscheidet erst einmal nur darüber, wie viele Elemente ich in der zweiten Schicht benötige um die Abwärme (einschließlich Energieversorgung) eines Elements aus der ersten Schicht abzuführen.

Edit: Mehrstufige Peltierelemente kann man sogar fertig kaufen: https://www.eureca.de/870-0-Mehrstufige-Peltierelemente.html

Fragvogel_1 hat Folgendes geschrieben:
Und zum Schluss bleibt ja immer noch eine Fläche, von der die Wärme abgeführt werden muss, übrig.


Das ist die Grenzfläche zwischen der äußeren Schicht und dem Gestein.

Ich kann nicht erkennen, warum das grundsätzlich unmöglich sein soll. Wie ich oben schon sagte, muss man das für konkrete Bedingungen durchrechnen.


Zuletzt bearbeitet von DrStupid am 10. Aug 2022 11:46, insgesamt einmal bearbeitet
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 10. Aug 2022 11:24    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
das Einleiten erledigt die Gravitation, das Hochpumpen erfolgt durch solargetriebene Pumpen.


Sind die Pumpen notwendig? Das Abwasser ist wärmer als das einströmende Kühlwasser und Meerwasser hat keine Dichteanomalie. Vielleicht kann man das Ganze so dimensionieren, dass es rein thermisch angetrieben wird.
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17900

Beitrag TomS Verfasst am: 10. Aug 2022 13:28    Titel: Antworten mit Zitat

Gute Idee.

Aber selbst wenn es möglich wäre, das so einzurichten, ist es unwahrscheinlich, dass der Volumenstrom genau passt, um die richtige Kühlung zu bewerkstelligen. Von einer evtl. notwendigen Regelungen mal ganz abgesehen.

_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 10. Aug 2022 14:26    Titel: Antworten mit Zitat

TomS hat Folgendes geschrieben:
Aber selbst wenn es möglich wäre, das so einzurichten, ist es unwahrscheinlich, dass der Volumenstrom genau passt, um die richtige Kühlung zu bewerkstelligen. Von einer evtl. notwendigen Regelungen mal ganz abgesehen.


Es muss nicht genau passen. Es genügt, wenn mehr Kühlwasser druchströmen kann als nötig. Dann braucht man nur noch eine Regelung, die die überschüssige Menge an der Anlage vorbei leitet.
Fragvogel_1



Anmeldungsdatum: 30.03.2022
Beiträge: 73

Beitrag Fragvogel_1 Verfasst am: 10. Aug 2022 15:42    Titel: Antworten mit Zitat

Hi,
DrStupid hat Folgendes geschrieben:
Ich kann nicht erkennen, warum das grundsätzlich unmöglich sein soll. Wie ich oben schon sagte, muss man das für konkrete Bedingungen durchrechnen.

ich bestreite nicht, dass es theoretisch geht würde. Ich denke aber, dass die Ideen auch praxistauglich sein sollen. Sieh dir mal an, wie klein die kühlende Fläche bei den Mehrfach-Elementen wird. Die Reichelt Peltierelemente bekommst du so gar nicht zusammen.

Grüße
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 10. Aug 2022 17:48    Titel: Antworten mit Zitat

Fragvogel_1 hat Folgendes geschrieben:
Sieh dir mal an, wie klein die kühlende Fläche bei den Mehrfach-Elementen wird.


Das spielt keine Rolle. Ich habe ja oben schon geschrieben, dass zwei flächendeckende Peltier-Schichten viel zu viel sind. Die Reichelt Peltier-Elemente (und die sind ja nur ein willkürliches Beispiel) haben bei einer Temperaturdifferenz von 50 K eine Kühlkapazität von 59 W. Dazu kämen dann nochmal 93 W Abwärme aus der Stromversorgung. Das wären insgesamt 118 kW/m² und rund 70 MW für einen Würfel mit 10 m Kantenlänge. Davon abgesehen, dass das sowieso nicht freiwillig ins Gestein abfließen würde, ist das vollkommen unrealistisch - es sei denn, in dem Raum würde ein Atomreaktor stehen.

Tatsächlich muss man nur die Wärme rauspumpen, die durch die Wärmedämmung rein fließt. Das wären bei 100 K Temperaturunterschied selbst mit nur 10 cm handelsüblichen Mineralwolle-Dämmatten höchstens 40 W/m². Dafür genügt pro Quadratmeter ein einziges Element in der ersten Schicht und noch einmal drei in der zweiten. Das ist sogar noch viel weniger als ich ohne Rechnung erwartet habe.

Für eine endgültige Aussage braucht man natürlich eine vollständige Rechnung mit konkreten Randbedingungen. Dazu gehört z.B. dass die Oberfläche der Außenschicht heißer als die Umgebung sein muss, damit die Abwärme ins Gestein fließen kann. Das führt wiederum zu einer größeren Abwärme der Peltier-Elemente. Außerdem muss die Wärmedämmung entsprechend verstärkt werden. Im stationären Zustand muss die nach innen fließende Wärme gleich der gesamten Kühlkapazität der Elemente und die nach außen fließende Wärme gleich der Kühlkapazität + der elektrischen Leistung sein. Momentan sehe ich noch nicht, warum es da keine realistische Lösung geben kann.
Neue Frage »
Antworten »
    Foren-Übersicht -> Wärmelehre