Was gibt es für (bezahlbare)Möglichkeiten Wärmeenergie zu nutzen?
Ich möchte daraus sozusagen Strom erzeugen, ja richtig aus Wärmeenergie.
Hintergrund(momentan alles noch in Überlegung):
Die Wärme der PC Komponenten dazu zu nutzen um (zu mindest einen Teil) der Kühlung selbst mit Strom zu versorgen.
Das hört sich verrückt an, aber Energie geht ja nicht verloren und ich will sie wieder, meinen bezahlten Strom der mitten im Sommer grösstenteils einfach in Wärme davon schwebt.
Gruss
Andreas42 
Phoenix.Computer „Frage an die Physiker“
Hi!
Darf die Antwort auch aus der Ingenieur-Ecke kommen? ;-)
Suche mal nach Stirling-Motor. Das ist ein Wärmekraftmaschine.
Die etwas andere Alternative wäre einfach die Abwärme deines PC über einen Wärmetauscher in eine Wärmepumpe zu speissen (Warmwasser vor/aufheizen).
Du könntest natürlich auch versuchen Diliziumkristalle damit neu auszurichten oder gar welche zu züchten (am besten im Rechner zwischen CPU und Kühlkörper). Das bringt dir zwar im Moment nichts, aber es könnte irgendwann für die Entwicklung von Warpantrieben sehr nützlich werden. ;-)
Bis dann
Andreas
Grossadministrator Phoenix.Computer „Frage an die Physiker“
Gibts alles - kostet aber richtig Geld. Im aktuellen Spiegel ist ein Bericht über Leverkusen, dort wurd oder wird ein Ärztehaus mit Wärme-Energie aus dem Abwassersystem versorgt.
Kostenpunkt: Schlappe 550000€.
Aber zu dir: Selbstverständlich kannst du aus Abwärme Strom erzeugen. Versuchs mit einem Thermogenerator (werden auch in der Raumfahrt verwendet, dort aber mit radioaktivem Material):
Was ist ein Thermogenerator? Thermogeneratoren sind Thermoelemente (->Seebeck-Effekt), die bezüglich ihrer Konstruktion für die Elektroenergiegewinnung optimiert sind. Sie erzeugen aus einer Temperaturdifferenz zweier angrenzender Umgebungen und dem daraus resultierenden Wärme-Energiefluß elektrische Energie. Im Prinzip ist ein Thermogenerator eine Platte aus Halbleiter-Materialien, deren Oberseite gekühlt und deren Unterseite erhitzt wird. Der Energiefluß durch den Thermogenerator erfolgt durch Wärmeleitung. Indem ein Teil der hindurchfließenden Wärme in elektrische Energie umgewandelt wird, kommt auf der kalten Seite weniger Wärme an, als in die heiße Seite hineingesteckt wird.
Thermogeneratoren gibt es meines Wissens nicht im freien Handel, während man mit Solarzellen regelrecht erschlagen wird. Aber die Umkehrung gibt es zu kaufen: Ich rede vom Peltier-Element! Peltier-Elemente erzeugen aus elektrischem Stromfluß eine Temperaturdifferenz und sind damit die direkte Umkehr des Seebeck-Effekts. Und wie so oft, ist hier das Prinzip umkehrbar, ohne daß dies bei der Konstruktion eigentlich beabsichtigt war. D.h., ein Peltier-Element läßt sich als Thermogenerator betreiben.
Du hast dabei natürlich einen mehr als beschissenen Wirkungsgrad....
Pumbo Grossadministrator „Gibts alles - kostet aber richtig Geld. Im aktuellen Spiegel ist ein Bericht...“
Klaro, Peltier-Element funzt.
Felix34 Grossadministrator „Gibts alles - kostet aber richtig Geld. Im aktuellen Spiegel ist ein Bericht...“
Hallo zusammen !
Kann mir mal jemand eine Frage beantworten: Ein Stirlingmotor sagt man hat einen Wirkungsgrad von über 80 %. Beispiel:
http://www.guette-feinwerktechnik.de/html/gt02.html. Aber ich habe mal einen Thermogenerator (kein billiges Peltierelement) auf einen Kupferblock mit Lamellen gestellt und mit einem genau angepaßten Motor versehen (6,7 Ohm, wie der Thermogenerator) und das Flügelrad von einem 92 mm Fan drangebaut. Dreht sich auch schon mit Handwärme beträchtlich bei einem Temperaturunterschied von nur 10 Grad. Das hieße ja, der Thermogenerator hat auch einen so hohen Wirkungsgrad wie der Stirling? Man sagt doch aber TEGs haben nur einen Wirkungsgrad von 3-5 Prozent?
Kann mir da jemand helfen?
Gruß, Felix
gelöscht_15325 Phoenix.Computer „Frage an die Physiker“
Tja, du müsstest die Wärmeenergie in elektrische Energie umwandeln, wenn du einen Teil der Kühlung damit versorgen möchtest.
Wie das geht? Gute Frage. Wie wär's mit 'ner Dampfturbine? *g* Könntest dir ein Medium aussuchen, welches frühzeitig verdampft, dieses über den CPU-Kühler erhitzen lassen und den erzeugten Dampf durch die Turbine jagen. Die Turbine treibt dann 'nen Generator an, der dir den Strom für sagen wir mal, nen Lüfter erzeugt.
Machbar ist es bestimmt, in diesem kleinen Maßstab ist aber wohl der Wirkungsgrad für die Tonne und darüber hinaus dürftest du die Kosten durch den erzeugten Strom wohl etwa im Jahre 2312 wieder reingeholt haben ;-)
Alternativ wandelst du die Wärmeenergie in Licht um - indem der Kühler rotglühend heiß wird. Damit könntest du dann 'ne Solarzelle betreiben, die wiederrum einen Lüfter zur Kühlung betreibt - aber das Konzept dürfte wohl für die Tonne sein ;-)
Jede Energieumwandlung kostet Energie - daher wär's ratsam keine Umwandlung vorzunehmen. Beheize mit der Wärme einfach im Winter dein Zimmer - schon hast du effektiv die Energie genutzt. Und im Sommer? Tja, gute Frage...
Sneje Phoenix.Computer „Frage an die Physiker“
Ein Wort vorweg: es wird sich nicht lohnen
Prinzipiell kann man zwar eine Wärmemaschine bauen, aber deren theoretischer Wirkungsgrad eta hängt mit der Temperaturdifferenz zwischen warm und kalt zusammen (Ich hoffe es stimmt): eta=(Tw-Tk)/Tw
Ich gehe mal nicht davon aus, dass deine Komponenten mehrere hundert Grad Celsius über Raumtemperatur liegen, sondern eher so 50°C haben. Dann ist eta bei einer Raumtemperatur von 20°C:
eta=20K/323K=0.062
Wohlgemerkt, das ist der theoretische Wert. Sprich von den ca. 100W Verlustleistung deiner CPU bekommst du keine 5W ab.
Das würde zwar für einen Lüfter reichen, aber ob es den Aufwand wert ist möchte ich bezweifeln.
Betriebwirtschaftliche Überlegung: Die kWh Strom kostet keine 20 Cent, dh du müsstest wohl 1.5 Monate durchgehend Strom machen, um 1 Euro zurück zu gewinnen...
Phoenix.Computer Nachtrag zu: „Frage an die Physiker“
Danke erst einmal,
ich dachte das ich mir die Wärme selbst (also die Schwingung der Atome) zu nutzen machen kann.
ich würde die Umgebung kühlen weil ich den Molekülen Energie entziehe und sie dadurch langsamer schwingen und dadurch kühler sind.
Oder ist das nur Wunschdenken?
Andreas42 Phoenix.Computer „Danke erst einmal, ich dachte das ich mir die Wärme selbst also die Schwingung...“
Hi!
Da müssen wohl doch die Physiker ran. ;-)
Das einzige was mir (als Nicht-Physiker) einfällt, ist die Umkehrung eines Peltier-Elements. Ich wiess nicht, ob das geht, meine aber schon davon gelesen zu haben: bei einem Peltier-Element wird durch anlegen einer Spannung eine Seite des Elements gekühlt und die andere erwärmt.
Die Frage ist, ob es ein Element gibt, dass bei erwärmung einer Seite eine Spannung abgibt, die man nutzen kann.
OK, Google und Wikipedia sind ein klasse Team. Die Umkehrung nennt sich Seebeck-Effekt.
Aber eigentlich baut man so Sensoren und nutzt das nicht zur Energiegewinnung.
Bis dann
Andreas
Turbo Lover Phoenix.Computer „Frage an die Physiker“
Phoenix.Computer Nachtrag zu: „Frage an die Physiker“
Ich bin mir noch nicht mal sicher ob das technisch überhaupt machbar ist.
Zum invertierten Peltier:
Das würde mir fürs erste nicht viel nutzen da ich dafür eine kalte Seite benötige.
Ich möchte aber allein mit der Wärme die Energie erzeugen um Kälte produzieren zu können.
Vieleicht hat ja noch jemand eine zündende Idee :-)
Andreas42 Phoenix.Computer „Ich bin mir noch nicht mal sicher ob das technisch überhaupt machbar ist. Zum...“
Hi!
Wat is, ey? ;-)
Dass du etwas bastelst und dir ein Abluftrohr für deine Wärme baust und die andere Seite dann mit der normalen Zimmertemperatur bestückst, hatte ich schon vorausgesetzt. Da wirst du dann schon ein Delta-t bekommen. Ob du an das Rohr nun ein Seebeck-Effektgenerator klebst oder am Ende eine Gasturbine anbringst überlasse ich deinem Erfindungsreichtum.
Oder hast du was in Richtung Phoenix-Termomorph-Kanone geplant, die du einfach nur auf eine Wärmequelle halten musst und dann fallen Hinten aufgeladene Akkus raus?
Mein Halbwissen auf dem Gebiet kennt keine praktische Möglichkeit aus der Schwingung von Atomen Energie zu gwinnen. Wenn's noch kleiner wird, kömnte da was sein, was man betrachten kann.
Da gibt's glaube ich einige Gase, deren Atome ein Photom abgeben, wenn ein Elektron vom angeregten Zustand in den nichtangeregten Wechselt. Wenn ich mich nicht irre, bedeutet "angeregt" mehr Energie und "normal" weniger Energie. Ob man das temodynamisch nutzen kann?
-> Ein Kühlgas, dass beim Abkühlen leuchtet. Geiler Stoff für die Modding Szene. ;-)
Bis dann
Andreas
Phoenix.Computer Andreas42 „Hi! Wat is, ey? - Dass du etwas bastelst und dir ein Abluftrohr für deine...“
>>Oder hast du was in Richtung Phoenix-Termomorph-Kanone geplant, die du einfach nur auf eine Wärmequelle halten musst und dann fallen Hinten aufgeladene Akkus raus?
Hehe, rein theoretisch müsste das sogar gehen.
Aber ich dachte es gibt eine praktische Lösung.
Und der Wirkungsgrad wäre natürlich auch nicht so gross, es ist mir klar das ich nicht die ganzen 100Watt Verlustleistung wiederbekomme und damit meinen Monitor betreibe :-)
Aber vieleicht 25-35Watt für zusätzliche Kühlung von sekundären Systemen.
null Phoenix.Computer „Frage an die Physiker“
Auch wenn's kein Antwort auf deine Frage ist:
Warum drehst du nicht einfach die Vcore etwas herunter? Das spart signifikant Energie, ist einfach und die Kiste läuft trotzdem noch Primestable.
Außerdem ist es garantiert einfacher und preiswerter den Rechner auf "stromsparend" umzurüsten, z. B. mit einem guten, ausreichenden Netzeil + ultralahmer GraKa auszustatten.
Abwärme vom PC sinnvoll in Strom (Warmwasser würde noch gehen) zu wandeln, wird leider noch lange Zukunftsmusik bleiben.
Es ist wesentlich einfacher und sinnvoller das Übel an der Wurzel zu packen.
Meiner läuft momentan auch nur mit 1,86 GHz - nicht wegen der Wärme, sondern weil er da etwas weniger Strom frißt (und das ist immer noch zu viel).
Phoenix.Computer null „Auch wenn s kein Antwort auf deine Frage ist: Warum drehst du nicht einfach die...“
Ja das wäre eine Option.
Aber es ging mir wie gesagt erst mal um die Theorie und ob es technisch realisierbar wäre.
Herman Munster Phoenix.Computer „Frage an die Physiker“
Warum so viel Aufwand? Einfach die Kiste mitsamt Monitor laufen lassen, Zimmertür und Fenster schließen. Das Ding heizt normal große Räume mühelos auf.
Gestern bei mir: draußen 7h morgens 22° (Süden, Sonne knallt rein), um 16h hatte es noch 31°, um 23 Uhr 25°. Mit Ausnahme der 31° war meine Compizimmer mit 28-29° ganztägig wärmer als es draußen war. Es ist schon Jahre her, daß ich in den sog. "Wintern" mal die Heizung dazu anwerfen mußte, die Abwärme reicht dicke aus als Ersatz.
Mit dieser Abwärme Strom zu generieren, um am oder im Rechner irgendwas zu betreiben, dürfte den Aufwand nicht wert sein. Im Prinzip wäre das ja das Prinzip des umgekehrten Kühlschrankes. Ein solche braucht aber massig Energiezufuhr, um zu tun, was passieren soll. Die Temperaturdiffrenzen sind zu gering bei nur einem Zimmer. Bei ganzen Häuserblocks sieht die Sache schon anders aus, aber die dafür nötige Installation dürfte den Profit für Jahre im Voraus wegfressen. Da wäre es schon effektiver, die in warmem Abwasser (Dusche/Badewanne, Geschirrspüler, Waschmaschine) Energie entsprechende aufzuarbeiten - das aber geht auch nur dann, wenn möglichst viele angeschlossen sind.
Phoenix.Computer Nachtrag zu: „Frage an die Physiker“
OK,
vielen Dank an alle die hier so produktiv mitgewirkt haben.
Sollte ja auch erst mal nur theoretisch sein, wenn dies kaum bezahlbar ist und dann noch uneffektiv dann werde ich den Gedanken auch mal ganz schnell vergessen.
@Herman Muster:
Ja das kenne ich, mein P4 3,4GHz + meine 3 Festplatten machen eine ganz schöne Hitze im Zimmer, ich komme mir immer vor wie in der Sauna, nur ohne Feuchtigkeit.
Momentane Zimmertemperatur: 30°C, draussen nur 27°C.
Was solls, ich Winter brauch man nicht zu frieren und man spart emorm Heizkosten.
Gruss
Sneje Phoenix.Computer „OK, vielen Dank an alle die hier so produktiv mitgewirkt haben. Sollte ja auch...“
"Was solls, ich Winter brauch man nicht zu frieren und man spart emorm Heizkosten."
Heizkosten ja, aber die Stromkosten für den Rechner übersteigen die Einsparungen deutlich...
Phoenix.Computer Sneje „ Was solls, ich Winter brauch man nicht zu frieren und man spart emorm...“
Ja, aber der ist doch sowiso an [permanent auf Vollast, der ärmste ;-) ]
