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Peltier-Lampe (Modell I | kubusförmig)

Die Peltier-Lampe verwandelt die Wärme einer Kerzenflamme in elektrische Energie für eine USB-LED-Leselampe (Modell Jansjö von IKEA).

Preis 141,00 $

Mitgliederpreis 127,00 $

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Die Peltier-Lampe verwandelt die Wärme einer Kerzenflamme mit Hilfe eines Peltier-Elements in elektrische Energie. Dabei handelt es sich um eine Art Halbleiter-Wärmepumpe, die bei Stromfluss Wärmeenergie von einer auf die andere Seite transportiert. Dieser Effekt funktioniert auch umgekehrt: Bei einem Temperaturgradienten wird elektrische Energie produziert. Wird also eine Seite durch eine Kerze erwärmt und bleibt die andere Seite durch Luftkühlung (Ventilator) kälter, hat man eine elektrische Energiequelle zur Verfügung.

Thermoelektrischer Generator
Dieses Projekt nutzt zwei elektrisch in Serie geschaltete Peltier-Elemente des Typs TEC1-12706. Diese werden zwischen zwei Kühlkörper geklemmt. Die Anordnung ist höhenverstellbar über einem Halter für Teelichter montiert. Der untere Kühlkörper verteilt die Wärme der Kerze gleichmäßig über die Oberfläche der Peltier-Elemente. Der obere Kühlkörper sorgt in Kombination mit einem Lüfter für eine maximale Kühlung der anderen Seite der Peltier-Elemente. Ein DC/DC-Boost-Konverter setzt die Ausgangsspannung der Peltier-Elemente in eine für eine USB-LED-Lampe brauchbare höhere Spannung um.

Nicht logisch, aber effektiv
Überraschend ist, dass auch der Ventilator von der Energie der Peltier-Elemente betrieben wird. Dabei ist immer noch genug Energie übrig, um eine USB-Lampe zu betreiben, die mindestens die gleiche Energie wie der Ventilator benötigt oder sogar ein bisschen mehr.

Das wichtigste Bauteil der Schaltung ist das IC LTC3105. Dabei handelt es sich um einen Aufwärts-Gleichspannungswandler für Ströme bis zu 400 mA. Das IC kann schon bei Eingangsspannungen von nur 250 mV loslegen und wird deshalb auch in vielen anderen Anwendungen im Bereich Energy Harvesting eingesetzt.

Wichtigste Bauteile:

  • IC1: LTC3105EMS#PBF
  • TEC1, TEC2: TEC1-12706 40x40 mm
  • 1x USB-Leselampe Jansjö (IKEA 702.912.32)

Mechanische Teile:

  • Klares Acrylglas (5 mm), extrudiert und lasergeschnitten
  • Kühlkörper, Gewindestangen, Schrauben, Hutmuttern, Rändelmuttern, Zugfedern, Messingrohre, Unterlegscheiben
  • Schrumpfschlauch, Gummifüße, Wärmeleitpaste, Ventilator

Peltier-Lampe I: Die kubusförmige Edition
Von Elektor gibt es zwei Varianten der Peltier-Lampe. Der Unterschied liegt in der Art des Acrylglas-Gehäuses. Das Gehäuse von Lampe I ist rechteckig (Kubus), die Oberseite des Gehäuses von Lampe II ist gewölbt. Der Bausatz enthält alle Teile, die für dieses Projekt erforderlich sind: das aufgebaute Modul, das Acrylglas-Gehäuse mit allen Schrauben, die beiden Peltier-Elemente, den Ventilator, die USB-Lampe, den DC/DC-Wandler und sogar ein paar Teelichter. Alles was sonst noch gebraucht wird sind Streichhölzer oder ein Feuerzeug.

Artikel-Nr. 18125
Hersteller Elektor Labs

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