Pad, dass bei Hitze, abkühlt und Energie produziert??

[Ramses]

Pad, dass bei Hitze, abkühlt und dabei Energie produziert??
Hab von diesem Patent gehört, kommt aus Australien, noch nicht Serienreif... WAS meint IHR dazu??

[mapel110]

haste mal nen link dazu ?

[Achill]

das sollte sich mit den geltenen physikalischen gesetzt der thermodynamik nicht so recht vertragen...

... außerdem hätte man so das energieproblem der Menschheit gelöst - das würde schon überall in den nachrichten laufen.
Man könnte nähmich damit ein perpedum mobile (wird das so geschrieben?) bauen...

[JaDz]

Australien? War das nicht mal eine Insel für Verbrecher und Gesetzlose?

Jetzt machen sie also nicht mal mehr vor dem Brechen von Naturgesetzen halt???;D

[Kakarot]

Originally posted by Achill
... außerdem hätte man so das energieproblem der Menschheit gelöst - das würde schon überall in den nachrichten laufen.
Man könnte nähmich damit ein perpedum mobile (wird das so geschrieben?) bauen...

Ramses schreibt doch nur, dass es Energie erzeugt, nicht dass es genauso viel, b.z.w. mehr Energie erzeugt wie eingesetzt wird.


edit:
Schreibt man überigens Perpetuum Mobile.

[Börk]

Völlig unmöglich!!!
Nach den thermischen gesetzten der Energetik strebt alles zu einem Ausgleich an. d.h. die temparaturen versuchen sich anzugleichen bis sie völlig gleich sind (wird nie eintreten). Also ist es auch nicht möglich´, dass sich ein stoff selber abkühlt um Energie zu produzieren.
Möglich allderings wäre ein Pad, dass die entstandene Wärme (von der reibung verursacht) in Energie umwandelt, allerdings wäre sowas vom Kosten/Nutzen Faktor her nicht sehr effizient...

[Demirug]

Immer diese Skeptiker.

Das ganze funktioniert wie folgt (ja ich habe die Patente gelesen):

1. Schritt:
Man fertig aus 2 speziellen Materialien eine Thermodiode. Diese Diode ist so gross das sie einen Chip komplett abdecken kann. legt man nun an dieser Diode eine Spannung an entsteht an der Stelle an der sich beide Materialen treffen eine thermische Trennschicht. "Heisse" Elektronen werden dabei von einer Seite der Schicht zur anderen geschoben. Die Schicht verhindert aber das diese heisen Elektronen wieder zurück können. Das ganze ist einem Peltierelement nicht unähnlich arbeitet aber mit viel höheren Wirkungsgraden.

Eine solche Thermodie kann nun zwischen einen Chip und den Kühlkörper montiert werden und erlaubt es Leistungen passiv zu kühlen die vorher eine aktive Kühlung erfordert haben. Allerdings muss man die Thermodiose immer noch mit Strom versorgen.

2. Schritt:
Eine Weiterentwicklung sieht nun vor das man auf der "heisen" Seite der Diode einen Thermoelektrischen Generator anbringt. Die durch diesen gewonnen Energie wird in die Diode eingespeist un verringert den Bedarf an externen Energie.

3. Schritt:
gelingt es entsprechende Materialen zu finden kann diese ganze Konstruktion sogar Energie liefern.

Schritt 1 und 2 funktionieren bereits mit Prototypen man arbeitet lediglich noch daran diese "Pads" günstig in Massenproduktion herzustellen.

[x-dragon]

Originally posted by Demirug
...
3. Schritt:
gelingt es entsprechende Materialen zu finden kann diese ganze Konstruktion sogar Energie liefern.
... Cool, dann brauch der PC ja nur noch Strom zum Warmlaufen und versorgt sich dann selber :D. Naja ok vielleicht nicht ganz, aber besonders für Laptops könnte das glaube ich sehr interessant werden. Wobei dieses Prinzip sehr vielseitig eingesetzt werden könnte, also nicht nur im PC-Bereich.

[DATA_OK]

Hi Jungs,

also ich war ja in Physik noch nie der hellste, aber eines habe sogar ich begriffen.

Das die Summe der Energie immer gleich bleibt !

Also d.H. es ist natürlich möglich mit Hilfe eines Pats wäreenergie umzuwandeln in Strom.

Das wäre dann im übrigen KEIN Perpetuum Mobile, ausser die Jungs würden es wirlich schaffen genausoviel bzw. mehr Energie aus dem Pat rauszuholen als in den Prozessor reingeht. Und dies ist IMHO (noch) unmöglich.

Aber die anfallende Wäreenergie sinnvoll zu nutzen ist gar kein dummer Gedanke.
Bisher wird die Wärem einfach ganz simple über den Lüfter "weggeblasen". Die Energie ist verloren.
Hier wird nun wenigstens ein Teil der Energie wiedergewonnen. Würde sich übrigens auch bei den Heutigen Grakas lohnen.
Ein weiterer Vorteil wäre im übrigen auch, das die Lüfter wieder kleiner würden bzw. es vielleicht sogar möglich wäre wieder passive Kühler zu benutzen.

Gruß DATA

P.S.: Autohersteller haben auch mal an so was gearbeitet. Sie wollten die anfallende Wäremeenrgie der Bremsen nützen. Was aber daraus geworden ist, keine Ahnung. Warum wird eigentlich net die Energie aus der Motorkühlung verwendet? Wahrscheinlich ist/war einfach nur die effizient von den Dingern bisher net annehmbar genug.

[Demirug]

Originally posted by X-Dragon
Cool, dann brauch der PC ja nur noch Strom zum Warmlaufen und versorgt sich dann selber :D. Naja ok vielleicht nicht ganz, aber besonders für Laptops könnte das glaube ich sehr interessant werden. Wobei dieses Prinzip sehr vielseitig eingesetzt werden könnte, also nicht nur im PC-Bereich.

Ganz ohne exteren Energie wird es nie gehen da man ja zum Beispiel immer etwas Wärme an die Umgebung verliert.

[x-dragon]

Originally posted by DATA_OK
... Das die Summe der Energie immer gleich bleibt !
... Bisher wird die Wärem einfach ganz simple über den Lüfter "weggeblasen". Die Energie ist verloren.
Hier wird nun wenigstens ein Teil der Energie wiedergewonnen. ... Energie geht verloren? Also das glaube ich jetzt aber nicht :stareup:. Manche sollen sogar ihren PC sogar als Heizungsersatz verwenden ...

Originally posted by Demirug
Ganz ohne exteren Energie wird es nie gehen da man ja zum Beispiel immer etwas Wärme an die Umgebung verliert. Das natürlich, wobei die Frage ist wie effizient das Verfahren funktionert bzw in der Praxis funktionieren kann. Und erstmal muss der Prozessor ja auch warm laufen um überhaupt Energie liefern zu können.

[Börk]

Originally posted by Demirug
Immer diese Skeptiker.

Das ganze funktioniert wie folgt (ja ich habe die Patente gelesen):

1. Schritt:
Man fertig aus 2 speziellen Materialien eine Thermodiode. Diese Diode ist so gross das sie einen Chip komplett abdecken kann. legt man nun an dieser Diode eine Spannung an entsteht an der Stelle an der sich beide Materialen treffen eine thermische Trennschicht. "Heisse" Elektronen werden dabei von einer Seite der Schicht zur anderen geschoben. Die Schicht verhindert aber das diese heisen Elektronen wieder zurück können. Das ganze ist einem Peltierelement nicht unähnlich arbeitet aber mit viel höheren Wirkungsgraden.

Eine solche Thermodie kann nun zwischen einen Chip und den Kühlkörper montiert werden und erlaubt es Leistungen passiv zu kühlen die vorher eine aktive Kühlung erfordert haben. Allerdings muss man die Thermodiose immer noch mit Strom versorgen.

2. Schritt:
Eine Weiterentwicklung sieht nun vor das man auf der "heisen" Seite der Diode einen Thermoelektrischen Generator anbringt. Die durch diesen gewonnen Energie wird in die Diode eingespeist un verringert den Bedarf an externen Energie.

3. Schritt:
gelingt es entsprechende Materialen zu finden kann diese ganze Konstruktion sogar Energie liefern.

Schritt 1 und 2 funktionieren bereits mit Prototypen man arbeitet lediglich noch daran diese "Pads" günstig in Massenproduktion herzustellen.

Ups, da habe ich wohl nicht genau erfasst, was der Threadstarter gemeint hat.
Dass von dir aufgezeigte Prinzip dürfte tatsächlich funktionieren, wenn auch nur mit recht niedriger Effizienz.
Nur bezweifle ich, dass es schnell zur Sereinreife eines derartigen Produkts kommen wird, weil sowas einfach zu teuer sein dürfte (man bedenke was schon simple Pelitier-Elemente kosten).

[Demirug]

Originally posted by burk23


Ups, da habe ich wohl nicht genau erfasst, was der Threadstarter gemeint hat.
Dass von dir aufgezeigte Prinzip dürfte tatsächlich funktionieren, wenn auch nur mit recht niedriger Effizienz.
Nur bezweifle ich, dass es schnell zur Sereinreife eines derartigen Produkts kommen wird, weil sowas einfach zu teuer sein dürfte (man bedenke was schon simple Pelitier-Elemente kosten).

Die Effektivität bei den derzeit benutzten Materialen (Schritt 1) liegt laut aussage der Firma um mehr als den Faktor 10 besser als bei einem Pelitier und sie hätte auch schon ein produktionsverfahren entwickelt was eine kostengünstige Massenproduktion ermöglicht.

[x-dragon]

Originally posted by Demirug


Die Effektivität bei den derzeit benutzten Materialen (Schritt 1) liegt laut aussage der Firma um mehr als den Faktor 10 besser als bei einem Pelitier und sie hätte auch schon ein produktionsverfahren entwickelt was eine kostengünstige Massenproduktion ermöglicht. Wo gibts denn was dazu zu lesen? Hast du da vielleicht einen Link oder zumindest einen Begriff nachdem man suchen könnte? Vielleicht sind ja schon irgendwo ein paar mehr Infos durchgesickert :).

[Demirug]

Originally posted by X-Dragon
Wo gibts denn was dazu zu lesen? Hast du da vielleicht einen Link oder zumindest einen Begriff nachdem man suchen könnte? Vielleicht sind ja schon irgendwo ein paar mehr Infos durchgesickert :).

http://www.coolchips.com

[[ncp]EasyChiller]

hä hö .. und was ist da jetzt nen NEUES Patent wert?! ... IHMO ist das doch schon seit Jahren unter Namen "Peltier-Element / -Modul" / "Thermoelektrisches Element" bekannt oder? ???

Für die Energieskeptiker: da ist nix unmögliches dran ... es wird nur der heißen Seite des "Pads" Wärmeenergie entzogen und in elektrische Energie umgewandelt (wobei jedoch der Wirkungsgrad nicht 100% beträgt, sondern dabei wird wieder ein gewisser Prozentsatz direkt in Wärme im Modul abgegeben ;D )

edit:

was ich da bei coolchips lese hat aber weniger was mit peltiers zu tun ... erinert mich halt eher an handelsübliche Röhren (dioden) ... halt nur eben mit einem Matterial, bei welchem die Elektronenemmision nicht erst bei sehr hohen Temperaturen erreicht wird oder so! =)

[Pussycat]

Ein 'Matterial' das nicht glaenzt, auf jeden Fall :D (sorry, konnte es mir nicht verkneifen. Schiebt es direkt im Spam-forum von mir aus).

Aber warum sollte es nicht sinvoll sein? Wenn auch schritt 3 nicht funtzt, durch die passive kuehlung koentte man auch wieder energie einsparen (luefter!).

[]skc[TiE]Gottos|GB]

hehe des pad kauf ich mir dann noch extra und nehm Reibpapier udn lass meinen kleinen bruder bissal reiben :-))))))

[Simon Moon]

selbst wenn es nicht so effizient arbeiten sollte, wenn man diese Technik in einem PC einsetzen könnte, wären doch 2 Probleme verringert. Zum ersten bräuchte die CPU nicht mehr soviel Energie, da diese recycelt wird und zweitens würde die CPU dadurch gleich noch etwas abgekühlt.
Also wenn es kostengünstig herzustellen ist - wieso nicht?

[Ramses]

Um es mal ganz einfach auszudrücken, das Ding funktioniert wie eine Wärmepumpe, nur andersrum. So etwas gibt es also schon, nur eine bisschen größer, wobei ich darin kein Problem sehe, es klein zu bekommen. Wer hätte vor 40 Jahren gedacht (oder vor 80 ;) ), dass man eine Stromleitung mal in seine Hosentasche (zB.: Handy) bekommt?!
Es geht ja auch darum, die Energie zu Kühlen zu sparen, und vielleicht soagr sonst auch noch etewas Energie zu sparen, es geht ja nicht darum, seinen Rechner (ganz) ohne Strom zum laufen zu bringen...

[Matti]

Originally posted by Demirug
2. Schritt:
Eine Weiterentwicklung sieht nun vor das man auf der "heisen" Seite der Diode einen Thermoelektrischen Generator anbringt. Die durch diesen gewonnen Energie wird in die Diode eingespeist un verringert den Bedarf an externen Energie.


Was ist ein Thermoelektrischer Generator und wie funktioniert er ??

[Demirug]

Originally posted by Matti


Was ist ein Thermoelektrischer Generator und wie funktioniert er ??

Ein Thermoelektrischer Generator erzeugt aus einer Temperaturdifferenz direkt elektrische Energie. Ein Anwendungsbeispiel währe zum Beispiel eine Armbanduhr welche ihrer Energie aus der Körperwärme gewinnt. Bisher ist die effektivität dieser Generatoren aber noch etwas schwach.

[Quasar]

Originally posted by DATA_OK
P.S.: Autohersteller haben auch mal an so was gearbeitet. Sie wollten die anfallende Wäremeenrgie der Bremsen nützen. Was aber daraus geworden ist, keine Ahnung. Warum wird eigentlich net die Energie aus der Motorkühlung verwendet? Wahrscheinlich ist/war einfach nur die effizient von den Dingern bisher net annehmbar genug.

Bei uns in Hamburg haben die neueren U-Bahnzüge so etwas eingebaut. Der HVV (unser Nahverkehrsverband) sagt, man könne "25% Energie zurückgewinnen".

Immerhin....

[TheRealTentacle]

Originally posted by burk23
Völlig unmöglich!!!
Nach den thermischen gesetzten der Energetik strebt alles zu einem Ausgleich an. d.h. die temparaturen versuchen sich anzugleichen bis sie völlig gleich sind (wird nie eintreten). Also ist es auch nicht möglich´, dass sich ein stoff selber abkühlt um Energie zu produzieren.


Schon Wasser mach das! Wenn du Schnee und eine Umgebungstemperatur hast von 2°C zieht das verdunstende Wasser die Wärmeenergie aus dem Schnee, der Schne bleibt liegen (schielzt trotz der 2°C nicht) und ist kälter. Dieses Prinzip vewenden (((angeblich))) Heatpipes.

Man könnte auch einen Stoff verwenden, der bei wärme Licht ausstrahlt, dann währen alle probeme gelößt, und der PC Leuchtet froh vor sich hin ;D. Afaik gibt es so etwas bei niedriegen Temperaturen nicht.

[Matti]

ich bin mir nicht so sicher, ob das Ding überhaupt funktionieren kann. Wenn ein Thermoelektrischer Generator wirklich das ist, was Demirug schreibt, geht es wahrscheinlich nicht. Man kann ein Thermo-Element sowohl zur Stromerzeugung aus einer Temperaturdifferenz werwenden, als auch zur Erzeugung einer Temperaturdifferenz wenn man Spannung anlegt. "Thermodiode" und "Thermoelektrischer Generator" sind also das gleiche, es kommt nur darauf an, ob man eine Spannung anlegt oder aus nem Temperaturunterschied ne Spannung rausholt. (genauso wie eine LED auch eine Mini-Solarzelle ist, allerdings braucht man dafür ein sehr empfindliches Messgerät) Das würde heißen, daß die Spannung vom Thermoelektrischen Generator durch die Spannung der Thermodiode aufgehoben wird und es nicht funktioniert...

[egdusp]

Ich denke mal nicht das der entscheidene Vorteil dieser Methode die zurückgewonnene Energie ist, sondern eher die lüfterlose Kühlung.

mfg
egdusp

[Demirug]

Matti, es gibt da schon ein paar unterschiede was die verwendeten Materialen angeht, aber wie egdusp schon sagt ist das erste Ziel die Kühlung. Die Energierückgewinnug ist dann der zweite schritt.

und warum sollten sich die Spannungen aufheben? Man kann doch auch mit einem Generator strom aus einer Bewegung erzeugen und dann mit einem E-Motor wieder in Bewegung umsetzten.

[Xmas]

Das hatten wir glaube ich vor einiger Zeit schon mal im Technologie-Forum.

Ich verstehe ja durchaus das physikalische Prinzip dahinter, aber wie soll die mechanische Belastbarkeit eines solchen Pads gegeben sein, bei dem die beiden Elektroden 5nm auseinander liegen, aber sich nicht berühren dürfen?

[Achill]

Originally posted by Ramses
Um es mal ganz einfach auszudrücken, das Ding funktioniert wie eine Wärmepumpe, nur andersrum. So etwas gibt es also schon, nur eine bisschen größer, wobei ich darin kein Problem sehe, es klein zu bekommen. Wer hätte vor 40 Jahren gedacht (oder vor 80 ;) ), dass man eine Stromleitung mal in seine Hosentasche (zB.: Handy) bekommt?!
Es geht ja auch darum, die Energie zu Kühlen zu sparen, und vielleicht soagr sonst auch noch etewas Energie zu sparen, es geht ja nicht darum, seinen Rechner (ganz) ohne Strom zum laufen zu bringen...

ich zweifle immer noch sehr stark.

1.) Es ist keine wärmepumpe und auch nichts ähnliches, eine wärmepumpe entzieht einer kühlen umgebung wärme und gibt sie durch kopressition in einem raum wieder ab - dabei handelt es sich immer um Wärmeenergie.

2.) hier ist die rede, das man direkt aus wärmeenergie elektrische energie "erhalten" kann - mir ist kein verfahren bekannt, was dies bewerkstelligen kann ...

[Demirug]

Originally posted by Achill


ich zweifle immer noch sehr stark.

1.) Es ist keine wärmepumpe und auch nichts ähnliches, eine wärmepumpe entzieht einer kühlen umgebung wärme und gibt sie durch kopressition in einem raum wieder ab - dabei handelt es sich immer um Wärmeenergie.

Die Jungs von Cool Chips sagen dazu:

There are other technologies which use electron migration to reduce heat. These fall under the rubric of "thermoelectrics". These technologies all use special materials and geometries to move the hottest electrons to one side, keeping the coldest electrons at the other.

The biggest problem with thermoelectrics is that while electrons are used to carry heat in one direction, the material itself returns most of that heat through conduction!

Cool Chips are special because the electrons move across a gap -- and that gap, since it is not a solid, is an excellent insulator. Once heat is trapped on one side, it cannot easily return.

The difficulty in getting lots of electrons to flow across a gap is that electrons do not naturally leave their atoms to go into space. Electrons do jump around a lot (it is called tunneling), but those jumps are pretty short, from one to ten nanometers, or just a few billionths of a meter long.

Researchers at Cool Chips plc have figured out how to get two materials very close to each other so that electrons can tunnel from one material to the next, carrying their heat with them. With the addition of a voltage bias, which encourages the electrons to move in a given direction, the heat is then transferred from one side to the other. And because there is a gap between the two materials, the heat cannot simply flow back!

2.) hier ist die rede, das man direkt aus wärmeenergie elektrische energie "erhalten" kann - mir ist kein verfahren bekannt, was dies bewerkstelligen kann ...

Aus einer Pressemeldung von Infineon:

Thermogenerator

Ein wesentliches Kriterium für die komfortable Integration von Elektronik in „smarten“ Textilien ist eine sehr geringe Leistungsaufnahme, ein ausgefeiltes Power-Management und eine innovative Stromversorgung. Vor diesem Hintergrund demonstrierte Infineon das Konzept eines Thermogenerators, der die Körperwärme zur Stromversorgung elektronischer Komponenten nutzt. Ziel dieses Ansatzes sind letztendlich Bekleidungs-Applikationen ohne Batterie.

Miniaturisierte Thermogeneratoren können die Temperaturdifferenz zwischen der Körperoberfläche und der umgebenden Kleidung zur Erzeugung von elektrischer Energie nutzen. Dieses Prinzip wurde bereits in speziellen Applikationen wie etwa der Raumfahrt eingesetzt. Neue thermoelektrische Materialien, reduzierte Leistungsaufnahme der Chips und geringere Produktionskosten erschließen nun ein erweitertes Anwendungsfeld.

Infineon hat einen neuen Silizium-basierten Thermogenerator-Chip entwickelt, der eine elektrische Ausgangsleistung von einigen Mikrowatt/cm2 erreicht. Untersuchungen von Infineon haben gezeigt, dass unter moderaten Umgebungsbedingungen Temperaturunterschiede von mindestes 5 °C zwischen der Kleidung und der Hautoberfläche auftreten. Unter diesen Gegebenheiten kann der neue Thermogeneratorchip unter Last mehr als 1,0 Mikrowatt/cm2 und eine Spannung von 5 V/cm2 bereitstellen, ausreichend für den Betrieb von speziellen medizinischen Sensoren oder Mikroelektronik-Chips. So könnten z.B. mit einer entsprechenden Implementierung in „smarter“ Kleidung Puls, Herzschlag oder Körpertemperatur überwacht und zur Anzeige drahtlos an eine Armbanduhr übertragen werden. Auch eine Anwendung mit modernen Hörgeräten ist denkbar, wobei der relativ hohe Kostenaufwand für die Batterien reduziert werden könnte.

[Achill]

scheint anscheindend doch zu gehen ... nennt sich Seebergeffekt und sollte Grenzschichtenpyhsik sein...

bin trozdem sehr skeptisch...

@Demirug, ja hab auch sowas ähnliches gelesen - von einer amerikanischen firma - wäre wirklich super wenn es geht und würde die die Solarenergie bzw. die Energiefragen der Menschheit weiter voran bringen - mit Solarzellen die gleichzeitig auf der rückseite auch noch einen therm. Generator besitzen, sollte sich der wirkungsgrad weiter verbesser - und es würde ja überall funktionieren wo wärme und eine etwas kühlere Umgebung existiert...

[Matti]

Originally posted by Demirug
Matti, es gibt da schon ein paar unterschiede was die verwendeten Materialen angeht, aber wie egdusp schon sagt ist das erste Ziel die Kühlung. Die Energierückgewinnug ist dann der zweite schritt.

und warum sollten sich die Spannungen aufheben? Man kann doch auch mit einem Generator strom aus einer Bewegung erzeugen und dann mit einem E-Motor wieder in Bewegung umsetzten.

zu 1.
wenn sich die Spannungen aufheben, fließt auch kein Strom und deshalb wird auch nichts gekühlt.

zu 2.
so eine Thermodiode erzeugt bei einem Temperatur-Unterschied immer eine Spannung, und diese Spannung ist so gerichtet, daß die Thermodiode der Temperaturdifferenz entgegenwirkt. Ist ja auch logisch, denn andersrum wäre es ja eine nie versiegende Spannungsquelle, quasi ein Per*** Mobile. (k.A. wie man das schreibt)


Aber ich habe mir überlegt, daß die ganze Sache doch funktionieren könnte: durch geeignete Materialien könnte man die Spannung des Thermoelektrischen Generators wesentlich größer als die Gegenspannung der Thermodiode machen.