Konzept Flächen-Peltierkühlung

Flächen-Peltierkühler
© Fraunhofer IPM
Links: Explosionszeichnung der Komponenten, Rechts: Demonstrator inkl. Messtechnik

Im Rahmen eines internen Projekts wurden die Möglichkeiten thermoelektrischer Kühlung zum Einsatz in der Gebäudeklimatisierung, hier Deckenkühlung, untersucht. Dazu wurde ein Demonstrator mit einer Kantenlänge von 0,1 × 0,1 m² und einer spezifischen Kühlleistung von 50 W/m² aufgebaut. Zur Erreichung eines optimalen Wirkungsgrads ist die genaue Kenntnis der Wärmeübergangswiderstände im Gesamtsystem von entscheidender Bedeutung. Zur Erzielung der maximalen Leistungszahl ist insbesondere eine möglichst konstante Temperatur auf der warmen Seite des Moduls gefordert. Dazu wurde ein Phasenwechselmaterial (Phasenwechsel bei ca. 25 °C) in den Kühlkörper auf der warmen Seite eingebracht, das periodisch thermisch beladen und entladen werden kann. Während der Kühlphase konnte mit dem Demonstrator eine Leistungszahl (COP) von über 2 bei einer Temperaturdifferenz von 10 K erzielt werden.