Pelztiere und die Thermodramatik

Ich hab mal ein wenig mit Thermoelementen herumgespielt. Also zwei Stück auf einen Kühlkörper geschraubt, auf die kalte Seite ebenfalls einen Kühlkörper, eine Platte dazuwischen, Pappkanäle und zwei Lüfter drangenagelt und alles verheissklebert.
Anschliessend einige Temperatursensoren angeklebt, den Aufbau eingeschaltet, gewartet bis sich ein stationärer Zustand eingestellt hat und dann die Temperaturen sowie die Strömungsgeschwindigkeiten der beiden Luftströme jeweils am Auslass gemessen.
Das hier sind die Messwerte:

Volumenstrom Warmseite: 0,024 m3/s Volumenstrom Kaltseite: 0,0165 m3/sSpezifische Wärmekapazität Luft: 1,005 J/g·KDichte Luft : 1,2041 kg/m3Luftmasse Warmseite: 0,0289 kg/sLuftmasse Kaltseite: 0,0198 kg/sTemperaturdifferenz Kaltseite: 4.3K (Auslass - Einlasstemperatur)Temperaturdifferenz Warmseite: 9.9K (Auslass - Einlasstemperatur)Kälteleistung: 85.6W (1,005 J/g·K * 4.3K * 19,8 g/s)Wärmeleistung: 287.5W (1,005 J/g·K * 9.9K * 28,9 g/s)

Elektrisch gehen 24V*5A rein. Ich habe also mehr Leistung rausbekommen als ich reinstecke. Es gibt also mehrere Möglichkeiten:

* Ich habe die Weltherrschaft schon erreicht, aber es bisher nicht gewusst
* Ich habe mich grob vermessen
* Ich habe mich total verrechnet
* Ich habe das Thema Thermodynamik total missverstanden

Versteht ihr das? Einige vereifachungen sind ja drin....

Ohne jetzt gerechnet zu haben:
Dass die Wärmeenergie, die auf der einen Seite rauskommt teils nur von der anderen Seite geliehen ist, und zum anderen Teil aus den elektrischen Verlusten besteht ist dir klar?
EDIT: Okay, das kann irgendwie nicht sein, der Fehler liegt vermutlich in der Messung.
Da ist evtl. noch ein Wärmeeintrag auf der kühlenden Seite...

Sicher. Aber 120W elektrisch + 85W Kälte = 205W. Und das ist ungleich 287W warm. Das macht 40% Überschuss, was mir irgendwie zuviel erscheint für meine Vereinfachungen (Dichte und Wärmekapazität von Luft bei 20°C).

Trotz der Beschreibung ist mir der Versuchsaufbau nicht ganz klar. Haste mal en Bild oder ne Skizze?

Chef, alles gut!

Du hast eine Luftwärmepumpe mit einem COP von 2,3 gebaut. Moderne Dinger schaffen so 4-5, also musst Du das noch optimieren

Grüße,
Peppo

So sieht das aus:

Aber trotzdem stimmt die Energiebilanz nicht, oder?

Wie sind die Luftströme geführt?
D.h.: Kann es sein, dass der kalte Luftstrom "Einlass warm" abkühlt? Da brauchts ja nicht viel Temperaturfehler für.

Moment: du hast geschrieben, dass du nur die Temperaturen am Auslass gemessen hast. Hast du die Einlasstemperaturen zum gleichen Zeitpunkt gemessen, oder vorher (so dass sich die Umgebungstemperatur geändert haben könnte)?

Ansonsten hast du offensichtlich die Weltherrschaft erreicht, und die nächsten Treffen werden komplett vom Fingerschen Perpetuum Mobile gespeist.

Nicht anders sehen in Häusern Wärmepumpen aus. Nur das das warmseitige Medium halt Wasser für die Heizung ist und kein Pelztier sondern ein umgefrickelter Kühlschrank

Edit: Die Rechnung für ne Wärmepumpe sieht anders aus. Dein Messaufbau ist völlig richtig! Und ja, Du bekommst mehr Wärmeenergie raus als Du elektrische Leistung reinsteckst. Sonst würde sich das ja für die ganzen Häuslebauer nicht lohnen

Würde ich auch sagen:

Ja, der Aufbau hat eine Leistungszahl von 2,3. Also alles gut!

Die entzogene Wärmeleistung kann ich ja mit 85W beziffern. Die Temperaturen sind direkt nach den Lüftern gemessen, also die Temperaturdifferenz ist schon halbwegs korrekt bestimmt. Ich müsste demnach auf eine Kälteleistung von 287W Wärme - 120W elektrisch = 167W kommen, also nicht 85W. Das mit der Weltherrschaft gefällt mir!

Da steht die Rechung für eine Wärmepumpe. In dem Fall nix mit Weltherrschaft sondern ein normaler Erfolg

Nee, nicht alles gut! Der Aufbau mach mit wenig elektrischer Leistung viel heiß. Soweit gut.
Aber die zusätzliche Wärme kommt nicht von der Kaltseite, sondern aus dem Nichts.

Noch ne Idee: Luftstrommessungen vertauscht? Wenn man die Umdreht, kommen plausible zahlen raus.

Asche in mein Hirn! Recht hat der Mann.