Hallo! Hat jemand praktische (!) Erfahrungen mit thermoelektrischen Generatoren?

  • Das ist vielleicht eine Möglichkeit, bei Windstille, trübem Wetter oder Dunkelheit Strom zu erzeugen. Aus Wärme. Willkommen wären mir auch Internetadressen mit brauchbaren Informationen.

  • Hallo Selbermacher,



    hier habe ich ein Video über einen thermoelektrischen Stromgenerator:






    Vielleicht hilft es Dir weiter...



    Gruß Jörg

    [INDENT]Find your way....! [SIGPIC][/SIGPIC]
    [/INDENT]

  • Hast du dir schon Gedanken um eine Energie-/Wärmequelle gemacht? In welchen Leistungskategorien denkst du eigentlich, Milliwatt/Watt/Kilowatt?


    Ich habe mich vor langer Zeit mal über Peltierelemente informiert und hatte überlegt eine Kühlbox zu zerlegen.
    Kurz zusammengefasst: Der Wirkungsgrad ist mehr als bescheiden. Für sinnvolle Energieerzeugung zu teuer und eigentlich nicht zu gebrauchen.


    Es gab von BMW mal die Überlegung thermoelektrische Generatoren am Auspuff einzusetzen und so die Abwärme zu nutzen und Kraftstoff einzusparen.
    Ich weiß aber nicht, wie konkret das war.


    Eigentlich schreien deine Anfordungn nach einem Stirlingmotor. :-)


    Grüße Solarwind

  • Ja. Die Art der (verfügbaren) Wärmequelle sowie die benötigte Leistung wären ein guter Ansatzpunkt, um konkrete Antworten zu liefern.


    Was ich schon mal vorausschicken kann: unter 110° schaut's verdammt mies aus! Da kommen (wie von Solarwind schon vorausgeschickt) eher nur Peltiers in Frage - und die haben einen bescheidenen Wirkungsgrad und brauchen auch eine Temperaturdifferenz - also idR zwei Medien mit unterschiedlichen Temperaturniveaus.


    Dazu kommen noch hohe Anschaffungskosten - die Dinger sind brutal teuer (bezogen auf die Ausbeute).


    LG,


    Maresi

    Arbeite, als wenn du ewig leben würdest. Liebe, als wenn du heute sterben müßtest.

  • MIr schwebt ja immer noch die Idee einer kleinen Dampfmaschine als Antrieb für einen Generator vor. HAbe leider keine konkrete Vorstellung über die Anschaffungs- und Unterhaltskosten.

  • Ich würde mir lieber eine kleine Solaranlage kaufen und als Ergänzung kann man sich dann noch ein oder zwei Lichmaschinen besorgen die mit Wind oder Wasserkraft angetrieben werden. Am einfachsten lässt sich das alles realisieren wenn sowiso alle Verbraucher mit 12V klarkommen. Will heissen Laptop statt stationärem PC, Akku-Bohrmaschine statt Bohrmaschine, LEDs statt Glühlampen usw...


    Natürlich könnte man auch 230V von solchen und ähnlichen Systemen ziehen - Nur braucht es dazu noch einen Wechselrichter, also ein weiteres Bauteil.

  • Mit dem Thema habe ich mich auch schon mal etwas intensiver auseinander gesetzt. Über ein paar Experimente mit einem relativ starken Peltierelement von Conrad bin ich aber nicht hinausgekommen. Eine große Schwierigkeit bei den Peltierelementen ist die Temperaturfestigkeit der Module, bei rund 200 bis 250 °C (je nach Hersteller) ist normalerweise Ende. Da eine höhere Temperaturdifferenz eine höhere Leistung bringt sollte man an diese Grenztemperatur möglichst nahe heran kommen ohne sie (zu sehr / zu lang) zu überschreiten da man sonst das Modul beschädigt. Für den S&P-Einsatz sollte man aber möglichst unabhängig von der Wärmequelle sein und im Notfall auch mit einem Lagerfeuer Strom erzeugen können. Unter diesen Umständen die Einhaltung der Grenztemperatur sicherstellen zu können war dann etwas zu aufwändig für mich, eine brauchbare Alternative habe ich aber auch noch nicht gefunden.


    Ein Stirlingmotor ist für den stationären Betrieb bestimmt eine interessante Sache, mir persönlich schwebt aber eine transportable Lösung vor. Wenn man das Gewicht für den Brennstoff vernachlässigt (weil man ja im Notfall mit etwas gesammeltem Holz heizen kann), dann sollte ein thermoelektrischer Generator (TEG) bei einer bestimmten Abgabeleistung deutlich leichter sein als ein vergleichbarer Stirling, Effizienz hin oder her. Vom wesentlich einfacheren mechanischen Aufbau und der damit theoretisch höheren Zuverlässigkeit des TEG mal ganz abgesehen.


    Thermalforce.de hat einige interessante Produkte zur Auswahl, leider sind die Preise der Generatormodule alle auf Anfrage und dürften nicht gerade in die Kategorie "billig" fallen.

  • Hallo,


    dem Selbermacher ging es doch eindeutig um Tipps zu Thermogeneratoren, nicht um die Frage, ob eine Solaranlage, ein Mini-Stromerzeuger oder was weiss ich nicht viel besser wäre.


    Also es gibt durchaus thermo-elektrische Generatoren (TEG). Und es gibt Anwendungsfälle, die Sinn machen können. Beispielsweise die Hitze eines Ofenrohrs im Winter zu nutzen. Da hat man zwischen Ofenrohr/Kamin und Aussentemperatur ein ideales Temperaturgefälle für die Ausnutzung des Seebeck-Effekts. Denn die meisten TEG brauchen eine Differenz von mindestens 100 Grad zwischen heisser und kalter Seite des Elements.


    Bei Conrad gibt es ein Experimentierset zum Thema. Da wird ein teelicht als Heizquelle benutzt und der Aufbau liefert 5V an einer USB-Ladebuchse. KLICK


    Bei thermalforce.de gibt es eine ziemlich grosse Übersicht, was an TEGs grad so lieferbar ist. Die gehen immerhin bis knapp 40 W elektrischer Leistung. Ne Preisliste gibts da auch.


    Also: wer im Winter ohnehin eine Hitzequelle betreibt, um seine Bude zu wärmen, kann durchaus etwas von der Abwärme die mit den Abgasen durchs Kamin entweicht, in elektrische Energie umwandeln. Da ist der Wirkungsgrad auch völlig nebensächlich.


    Und - es gibt auch eine Outdoorvariante, kaum zu glauben, aber wahr KLICK


    Grüsse


    Tom

  • Hallo Tom, ich sehe das so wie du.


    Der Wirkungsgrad ist mir ziemlich egal, solange ich die Wärme "umsonst" bekomme, weil wir sowieso den Ofen heizen. Gegenüber den möglichen Alternativen hätte ein thermoelektrischer Generator halt drei große Vorteile: keine Abgase, kein Krach, kein mechanischer Verschleiß. Ich habe mich übrigens schon oft nach brauchbaren Stirling-Motoren umgesehen. Leider totale Fehlanzeige. Da gibt es nur Modelle zum Spielen und zum Angeben, aber nix Brauchbares. Leider habe ich für einen thermoelektrischen Generator noch keine zündende Idee, wie ich die eine Seite des Elements ordentlich kühlen kann - ohne das ganze Zimmer zu verschandeln. Und danke für die Adresse!

  • Zitat von Selbermacher;101788

    Leider habe ich für einen thermoelektrischen Generator noch keine zündende Idee, wie ich die eine Seite des Elements ordentlich kühlen kann - ohne das ganze Zimmer zu verschandeln. Und danke für die Adresse!


    Also ich hab zwar erst durch den Thread hier von diesem Prinzip erfahren, mir aber auch prompt ein paar Gedanken dazu gemacht.
    Kann man Nicht, um sich noch die Teelichter zu sparen, anstelle dieser als Wärmequelle eine Art Sonnenofen anbringen?
    Das Heißt das wärmende Metallgerippe wird dann einfach in diesen Ofen gestellt und was durch die Temperatur gegenüber der Flamme fehlt, wird dann eben durch ein Größeres Bauteil ausgeglichen.
    Falls das genug Wärmeenergie erzeugt, wäre es möglich, statt durch Kühlung aus der Umluft, den kühlenden Teil des Geräts in ein Gefäß mit Fett einzutauchen.
    (Ich weiß nicht, ob man an der Stelle Wasser verwenden kann, was ne höhere Wärmeleitfähigkeit hat und somit nicht so schnell erwärmt wird, schließlich ist ja Strom im Spiel :grosses Lachen: )

  • In der Raumfahrt nimmt man RTGs (radiothermal generators) mit 238Pu. Das Zeug ist so aktiv, dass es durch die eigene Zerfallsenergie glüht.:devil:


    Sorry, could not resist



    Matthias

    They who can give up essential liberty to obtain a little temporary safety, deserve neither liberty nor safety.
    Benjamin Franklin (1775)

  • Wie? Du hast kein Plutonium 238 bei Dir herumliegen? Junge, was soll nur aus Dir werden?:lächeln:


    Spass beiseite, so ein RTG ist sicherlich eine tolle Sache. Zuverlässig weil keine bewegten Teile und liefert Jahzehnte lang Strom. Aber auch hier hast Du letztlich vielleicht 100 Watt an elektrischer Leistung. Was hauptsächlich am bescheidenen Wirkungsgrad der thermoelektrischen Elemente liegt.


    So ein thermoelektrischer Generator bei dem man den Holzofen anfeuern muss um Strom für eine Digitaluhr zu bekommen?
    Ich denke mit dem gleichen finaziellen Aufwand und dem Zeitaufwand lässt sich ein weit besseres Ergebnis ereichen.

  • Nabend!


    Es gibt eine scheinbar gut funktionierende Anwendung bei der US-Army!
    Die haben einen Ventilator, der auf die Zeltöfen gesetzt wir, und dann die Heizleistung dahingehend steigert, das die heisse Luft besser im gesamten Zelt verteilt wird.


    http://aspensystems.com/products/thermoelectric-fan/


    Die US Army hatte im CAMP CENTURY übrigends auch einen portablen Atomreaktor, der wäre vielleicht auch noch was für den ambitionierten Prepper...


    http://gombessa.tripod.com/scienceleadstheway/id9.html


    gruß Bastian

  • Zitat von C71;101849


    ... so ein RTG ist sicherlich eine tolle Sache. Zuverlässig weil keine bewegten Teile und liefert Jahzehnte lang Strom. Aber auch hier hast Du letztlich vielleicht 100 Watt an elektrischer Leistung..


    Hallo C71


    Du liegst mit Deiner Schätzung eines RTG, etwa 100W Leistung für einige Jahrzehnte, ziemlich richtig.


    238Pu ist sehr spektakulär, da es sich regelmässig durch eigene Zerfallswärme bis zur Rotglut erhitzt. Die Strahlung von 238Pu ist übrigens kein Problem, obwohl das Zeug radioaktiv wie die Sau ist ,HWZ etwa 80 Jahre. 238Pu ist ein reiner Alphastrahler, der zum Beispiel menschliche Haut nicht durchdringen kann. Gefährlich nur bei Inkorporation, d.h., wenn man das Zeug isst oder Stäube einatmet (dann aber richtig und wirklich hässlich gefährlich). Das aus dem Zerfall entstehende Tochternuklid 234U ist ebenfalls ein Alphastrahler und mit einer HWZ von etwa 245.000 Jahren ein extrem schwacher Strahler und beinahe so harmlos wie eine Schnitte Brot.



    Viele Grüsse


    Matthias

    They who can give up essential liberty to obtain a little temporary safety, deserve neither liberty nor safety.
    Benjamin Franklin (1775)

  • Hallo C71


    Was wäre denn ein weit besseres Ergebnis mit dem gleichen finanziellen Aufwand und dem Zeitaufwand?
    Bei Dunkelheit und bei Windstille.
    Genau darum geht es mir ja.
    Wie dann Strom erzeugen, um die Akkus zu laden?
    Muss ja nicht viel auf einmal sein, aber beständig.
    Gruß
    Selbermacher

  • Hallo, Endzeitstimmung
    Das mit dem Ventilator werde ich mal ausprobieren. Das geht ja auch im Selbstbau.
    Scheint eine gute Sache zu sein.
    Gruß
    Selbermacher

  • @Selbermacher:
    Kannst Du “nicht viel auf einmal“ vielleicht etwas genauer angeben? Für den einen wären das mW, für einen Energietechniker dagegen ettliche kW.


    Bei meinen Versuchen habe ich übrigens ein 150 W Peltierelement mit einem starken CPU-Heatpipe-Kühler gekühlt. Allerdings braucht man da eine Zwischenplatte , in meinem Fall habe ich Kupfer verwendet, da die Fläche der CPU-Kühler sehr klein ist. Besser wäre ein Kühlkörper mit passender Basisplatte.


    Die nötige Kühlleistung kann man grob so abschätzen:
    Der Wirkungsgrad eines TEG liegt im Bereich von 4 %, für 4 Watt elektrische Leistung braucht man daher 100 Watt an Wärmeleistung auf der warmen Seite. Auf der kalten Seite muss man dann 96 Watt an Wärme wegkühlen. Daher auch meine Entscheidung für den CPU-Kühler, der ist auf ca. 150 Watt Abwärme bei 30 bis 40 °C auf der warmen Seite ausgelegt.

  • Zitat

    Was wäre denn ein weit besseres Ergebnis mit dem gleichen finanziellen Aufwand und dem Zeitaufwand?
    Bei Dunkelheit und bei Windstille.


    Schon alleine wenn ich mir den Kühlkörper in dem Video anschaue. Ich habe mal einen für selbgebaute PC-Lautsprecher gekauft. Der war nur halb so gross und hat wenn ich mich recht errinnere so zwischen 50,- und 100,- Euro gekostet.


    Was da letztendlich bei Verwendung eines thermoelektrischen Generators letztlich rauskommen würde ist schon lachhaft und meiner Meinung nach die Mühe nicht wert. Auch wenn wie Du schreibst "Die Energie ja umsonst ist"


    Bei Windstille und Dunkelheit hast Du Akkus. Auch für Leute mit schmalem Geldbeutel gibt es Lösungen. Beispielsweise fallen mir Wagenburgen ein. Auch die nutzen Solarstrom und Windkraft usw... Wenn das Geld für gescheite Akkus nicht reicht dann kommen eben normale KFZ-Batterien her. Zur Not sogar gebraucht - Selbst die erfüllen noch ihren Zweck.


    Eine KFZ-Lichtmaschine hat einen Wirkungsgrad von 50% bis 70%, eine Leistung bis zu 1,5KW und die komplette Ladelektronik meist schon mit an Bord. Selbst bei niedriger Umdrehungszahl werden die Akkus noch ein wenig geladen. Natürlich ist das dann nicht so effizient, da sie ja für weit höhere Drehzahlen konzipiert wurde. Es gibt gewiss bessere "Generatoren" für solche Anwendungen wie beispielsweise Permanentmagmet-Generatoren. Aber eine Lichtmaschine bekommst Du an jeder Ecke vom Schrottplatz, vom Bosch-Händler, KFZ-Werkstätten.... usw. und wenn Du Ersatz brauchst dürfte das selbst in der Kriese kein unlösbares Problem sein.


    Zur Not eben bei Windstille an den Heimtrainer ranbauen. 200Watt denke ich mal sind mit Muskelkraft und der richtigen Übersetzung möglich.