Auslegung Speicherkondensator (Goldcap)

[Smu]

Ist der Betrieb für so einen Akku eigentlich gesund?
Eine Frage nebenbei, wenn ich weis das meine Quelle eine maximale Leistung von ungef. 250W liefern kann, dann wird mein Ladestrom ja rein dadurch begrenzt. Oder übersehe ich da etwas? Genauso mit dem Entladestrom, der ist ja nur so hoch wie die Last sie im Moment benötigt?

[anders]

Oder übersehe ich da etwas?

Ja, meine Frage!
So verläuft die Diskussion doch im luftleeren Raum.

[Smu]

Der Verbraucher besteht, wie in der Schaltung zu sehen, aus 2 Lüftern und 4 Peltierelementen.
Diese 2sec Off und 2.5sec ON treten immer im Betrieb auf. Weshalb, ist egal, ich muss mit dieser Frequenz auskommen.

[BernhardS]

Hallo,

was ist eigentlich alles vorgegeben und warum? Die Aufgabenstellung ist doch reichlich absurd.
Ist das eine reale Anlage oder eine Art Schulaufgabe?

Nichts gegen die Verwendung von GoldCaps oder UltraCaps. Nur um 20 Stück in Reihe zu schalten ohne, daß einer zwischendrin überladen wird braucht es schon ein bißchen mehr als Balancierer als nur einen Widerstand. Allzu groß darf der nicht sein, sonst wirkt er nicht - ein kleiner Widerstandswert frißt viel Strom unnütz weg. Wenigstens eine Zenerdiode.

Einiges an der Aufgabe ist und bleibt bescheuert. Warum schaltet man die Peliers in Reihe? Nur weil die Betriebsspannung dann zur vorhandenen Spannungsquelle passt? Es wäre klüger die Spannung mit einem Step-Down Wandler runterzusetzen und die Peltiers parallel zu schalten. Je niedriger die Spannung um so geringer der Aufwand beim Balancieren der GoldCaps.
Komme mir keiner mit: Dann wird der Strom doch größer - Die Summe der Caps bleibt gleich.

Dann hätte ich noch die ganz große Frage: wozu der Aufwand? Peltiers erzeugen doch Kälte. Kälte ist speicherbar, leichter als Strom. Eine Aluplatte drauf und fertig. Im Sekundenbereich merkt man das doch schon beim Element alleine überhaupt nicht ob die immer Strom haben oder nur getaktet.

Bernhard

[Smu]

Hallo,

was ist eigentlich alles vorgegeben und warum? Die Aufgabenstellung ist doch reichlich absurd.
Ist das eine reale Anlage oder eine Art Schulaufgabe?

Das wird eine reale Anlage und ein Projekt von meiner Hochschule, ich darf aber nichts näheres dazu sagen. Ich weis das ich am Eingang um die 200W Leistung über meine Skundärspule bekomme. Mit meiner Spule bekomme ich ungef. 50Veff am Eingang. Diese muss ich Gleichrichten. Die Energie sollte dann von der Sekundärspule zu den 4 Peltierelementen transportiert werden.

Nichts gegen die Verwendung von GoldCaps oder UltraCaps. Nur um 20 Stück in Reihe zu schalten ohne, daß einer zwischendrin überladen wird braucht es schon ein bißchen mehr als Balancierer als nur einen Widerstand. Allzu groß darf der nicht sein, sonst wirkt er nicht - ein kleiner Widerstandswert frißt viel Strom unnütz weg. Wenigstens eine Zenerdiode.

Das höre ich aber nicht gerne Kann das nicht einfach einfach sein? Man muss echt immer an sooo viel denken.

Einiges an der Aufgabe ist und bleibt bescheuert. Warum schaltet man die Peliers in Reihe? Nur weil die Betriebsspannung dann zur vorhandenen Spannungsquelle passt? Es wäre klüger die Spannung mit einem Step-Down Wandler runterzusetzen und die Peltiers parallel zu schalten. Je niedriger die Spannung um so geringer der Aufwand beim Balancieren der GoldCaps.
Komme mir keiner mit: Dann wird der Strom doch größer - Die Summe der Caps bleibt gleich.

Genau, weil die Spannung schon ungef. zu 4 Peltierelementen passt und es gibt noch einen Grund. Sobald ich die 4 Peltiers paralell schalte brauche ich das 4-fache an Strom. Da einer dieser Pelztiere schon gerne 3.5A frisst habe ich nur ungern 14A auf meiner Platine.
Ich möchte die Schaltung gerne so simpel wie Möglich halten. Der Strom soll einfach irgendwie an die Peltiers kommen und die sollen dann Wärme und Kühle erzeugen. Da darf der Wirkungsgrad ruhig seehr schlecht sein.

Ich hab da immer ein wenig bammel mich an Sachen wie einen Step-Down Wandler zu wagen. Ich kenne zwar die Funktionsweise solcher Buck Converter, jedoch nur im theoretischen Sinn.Ich habe keine Ahnung wie komfortabel man diese Einrichten kann und wie aufwendig das mein ganzes Vorhaben macht.

Dann hätte ich noch die ganz große Frage: wozu der Aufwand? Peltiers erzeugen doch Kälte. Kälte ist speicherbar, leichter als Strom. Eine Aluplatte drauf und fertig. Im Sekundenbereich merkt man das doch schon beim Element alleine überhaupt nicht ob die immer Strom haben oder nur getaktet.
Bernhard

Leider macht es doch einen riesen Unterschied. Dazu habe ich extra einen Testaufbau laufen lassen.
1. Aufbau: Labornetzteil (12V, 3.5A) --> Peltierelement = 500ml Wasser von 20°C auf <10°C in 0.30h.
2. Aufbau: Spule-->Gleichrichter-->paar Elkos zum Glätten-->Peltierelement = 500ml Wasser von 20°C auf <10°C in 2.30h.

Ist mein Vorhaben ohne Ladestrombegrenzer oder Entladestrombegrenzer möglich?

[anders]

Nur um 20 Stück in Reihe zu schalten ohne, daß einer zwischendrin überladen wird braucht es schon ein bißchen mehr als Balancierer als nur einen Widerstand.

Nur als Tipp: Ein einzelner dieser Doppelschichtkondensatoren hält 2,7V aus.
In den käuflichen 5,5V Kondensatoren sind deshalb 3 Stück hintereinandergeschaltet, so daß der rechnerisch nur noch 1,8V auf das Einzelexemplar entfallen.

Was des weiteren bei diesem Ansatz wohl untergegangen ist, ist die Tatsache, daß beim Hintereinanderschalten von N gleichen Kondensatoren die Gesamtkapazität sich auf das 1/N-fache veringert.
20 hintereinandergeschaltete 1F Kondensatoren haben nur noch eine Gesamtkapazität von 0,05F!
Dies ist also ein völlig anderes Verhalten als bei Akkus, deren Kapazität sich bei der Hintereinanderschaltung nicht ändert.

Peltierelemente benötigen einen sehr gleichmäßigen Strom bzw. Spannung.
Meist ist für die Erzielung der Nenndaten eine maximale Welligkeit von 5% vorgeschrieben. Das ist mit Kondensatoren allein praktisch nicht zu schaffen. Deshalb wird man eine stabilisierte Spannung über einen geregelten Schaltwandler gewinnen. Wie hoch dessen Eingangsspannung ist, ist erst einmal zweitrangig, da man sowohl aufwärts, wie abwärts wandeln kann, und -mit schlechterem Wirkungsgrad-, sogar beides mit einer Schaltung.

So, und nun bin bei dem Geheimprojekt raus.

[BernhardS]

Das höre ich aber nicht gerne Kann das nicht einfach einfach sein? Man muss echt immer an sooo viel denken.

Was machst Du an einer Hochschule?? Werde doch energiepolitischer Sprecher einer Partei, dort stellt sich die Technik viel einfacher dar.

Das musste raus. Sei mir nicht allzu böse über meinen Unmut.

Ansonsten schließe ich mich dem Kollegen "anders" an. Über eine Energiequelle nachzudenken, die im Zwei-Sekundentakt Strom liefert mit dem dann nichts besseres gemacht wird als mit der unwirtschaftlichen Methode Peltier Kälte zu erzeugen....
So ein Forum lebt von Leuten, die ihre Freizeit einbringen. Die haben sie aber nur begrenzt und müssen ab und zu mal einen sinnlosen Pfad verlassen.

Servus.

[derguteweka]

Moin,

O_o, mal wieder was aus der Kategorie: Voellig abstruse Geheimprojekte. Spitzenklasse.Kommt eh grad nix im Fernsehen...Ich geh' mal schnell Chips, Bier und einen Taschenrechner holen....

So - also, wir wollen also 50V*2sec*3.5A=350Joule gschwind zwischenspeichern. Mit Goldcaps? Spitzenidee - Aber warum nicht mit einer Spule? W=0.5*L*I², also gschwind' eingesetzt - muss bloss schlappe 57 Henry haben, 56 Henry waere sicherlich ein Normwert :D Also Ausschau nach Spulen halten, mit den Farben gruen-blau-schwarz (Aus klanglichen Gruenden sind natuerlich Luftspulen mit sauerstoffarmem Kupfer immer vorzuziehen...)

Apropos Kupfer: Man koennte aber auch das Kupfer der Spule einfach zu einem Block giessen; um den dann mittels 350 Joule um 1° zu erwaermen oder abzukuehlen, muesste der dann ca. 1Kg haben, das sind ca. 112 Kubikzentimeter, also z.b. eine Platte mit 10x10x1.12cm - waere doch handlich, und wahrscheinlich billiger und kleiner als die 56 Henry Spule.
Aber das waere ja voellig unelektrisch, da sind wir ja im ganz falschen Forum.

Es waren ja auch die Goldcaps gefragt. Ist doch auch simpel:
350 Joule, grosszuegig damit gerechnet, dass die Kondensatoren von 2.7V auf 0V komplett entladen werden koennten, braeuchte man also eine Kapazitaet von 96F - also z.b. 100 Stueck mit jeweils 1F - Verschalten kann man die dann, wie man lustig ist, also in Reihe oder parallel - so das halt die Spannung passt...
Bisschen "realistischer" (Das ist, wie wenn nach 1h Startrek-Film im Kino einer schreit: Jetzt wirds aber unrealistisch!): Die Kondensatoren werden eher nur mit 2V beaufschlagt und nur auf 1V entladen...Dann brauchts aber leider schon insgesamt: 233F an "Katzapitaet"...

Aber Moooomentemaaaal: Da geh' ich doch mal zum Schaltnetzteildealer meines Vertrauens und frag' nach Schaltnetzteilen mit Weitbereichseingang - da gibts so Kisten, die z.b. zwischen 80 und 400V Eingangsspannung vertragen und es kommt immer eine konstante Ausgangsspannung raus - In Kondensatoren umgerechnet also:

(350J*2)/((400V)²-(80V)²)=4557uF; Also eine Kondensatorenbatterie, die man z.b. aus 10 parallelgeschalteten 470uF 400V Typen zusammenspaxen koennte...Da braucht man nicht mal Load-Balancer...
Muss man halt "nur noch gschwind" noch ein aehnliches Schaltnetzteil zusammenbasteln, was die Kondensatorbatterien wieder auflaedt - z.b. mit einem schnuckeligen Konstantstrom.

Nur: So ein Aufriss, bloss damit ich in einem Karussell auch kaltes Bier trinken kann - ich weiss nicht so recht...Fuer 10 parallelgeschaltete 470uF 400V Elkos krieg ich auch schon 5 Mass Bier aufm Oktoberfest. Und dann kann ich immernoch die Peltiers, die Luefter und die Schaltnetzteile versaufen...

Prost (Hoffentlich hab' ich mich jetzt nirgends verrechnet...)!
WK