Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Odzyskiwanie energii z procesora za pomocą ogniwa peltiera

Kurde_Bele 21 Jul 2021 18:28 909 29
  • #1
    Kurde_Bele
    Level 12  
    Cześć

    Wpadłem ostatnio na taki pomysł z wykorzystywaniem ogniw peltiera na odzysk energii:

    Link


    Projekt tylko poglądowy. Chociaż przy zestawieniu dodatkowych elementów w tym układzie mógłby być jeszcze bardziej dopracowany.
    Komputer na, którym przeprowadziłem ten test jest już stary więc i procesor jest dosyć mocno pochłaniający energię.
    W nowszych komputerach gdzie pobór energii CPU wynosi około 45 W ma już to lepsze zastosowanie.
    Do tego układu tak samo znalazłem najtańsze ogniwa peltiera być może ogniwa z oznakowaniem TEC1-12705 SR są mało wydajne, jeżeli chodzi o odzyskiwanie energii cieplnej z procesora.
    Na filmie nie zastosowałem także, pasty termoprzewodzącej. Dodatkowo między ogniwami, (bo teoretycznie można zamontować tam do około 4 takich ogniw ) można dodać płytki miedziane, które od radiatorów pochłaniały by temperaturę przekazując ją do ogniw.

    Gdyby energia wytwarzana z takich ogniw była wystarczająco duża, można byłoby stworzyć nawet nowy rodzaj radiatorów do procesora, który wykorzystywałby wtórną energię z energii cieplnej procesora do chłodzenia całego układu. Taki układ nie musiałby być dodatkowo podłączony do komputera. A energia cieplna wykorzystywana z procesora napędzałaby go do jego chłodzenia.

    Co sądzicie o czymś takim?
  • #2
    oshii
    Level 22  
    Kurde_Bele wrote:
    Co sądzicie o czymś takim?

    Że powoli pachnie to perpetuum mobile.

    Zabawa dla zabawy - nie uzyskasz dużej różnicy temperatur między stronami ogniwa, więc i żadnej sensowanej mocy (nie myl z napięciem bez obciążenia) z tego układu nie wyciągniesz.
    Gdybyś był w stanie uzyskać jakąś sensowną moc, to kosztem odprowadzania ciepla z CPU (i tym samym wydajność CPU by spadła).

    Ślepa uliczka.
  • #3
    Kurde_Bele
    Level 12  
    Żadne perpetuum mobile. Bo procesor jest tutaj źródłem energii, który i tak pochłania zdecydowanie więcej energii niż ogniwa mogłyby z niego uzyskać. Bardziej autonomiczny układ chłodzący do procesorów z wykorzystywaniem ogniw peltiera.
    Ogniwa peltiera mają czas żywotności około do 200 tys. godzin. Raczej taki układ nadawałby się do zastosowania na początek w komputerach stacjonarnych. Montaż musiałby być uniwersalny. Uzyskana energia z ogniw mogłaby zasilać układy chłodzące, w tym przypadku wiatraki, które mogłyby być połączone do całego układu chodzącego.
    oshii wrote:
    Gdybyś był w stanie uzyskać jakąś sensowną moc, to kosztem odprowadzania ciepla z CPU (i tym samym wydajność CPU by spadła).

    Ślepa uliczka.

    Trzeba wziąć pod uwagę że ogniwa peltiera mają rezystancje termiczną
    Odzyskiwanie energii z procesora za pomocą ogniwa peltiera
    Której w tym przypadku nigdzie nie mogłem znaleźć.
    Jeżeli układ chłodzący byłby wystarczająco wydolny do odprowadzania temperatury z drugiej strony ogniwa.
    Mogłoby to działać.
    Trzeba też tak samo wziąć pod uwagę, że radiatory same w sobie oddają energię cieplną do powietrza.
  • #4
    ALIBABA I
    Level 26  
    Kurde_Bele wrote:

    Wpadłem ostatnio na taki pomysł z wykorzystywaniem ogniw peltiera na odzysk energii:
    I jak prrzedówca wyżej zasugerował,
    oshii wrote:

    Że powoli pachnie to perpetuum mobile.
    dokładnie , nie walcz z tym .

    A przy okazji co z wilgocią.
  • #6
    oshii
    Level 22  
    Co zyskujesz? „Darmową” energię do kręcenia wentylarorem?
    Te 4 ogniwa (~40 zł) będą ci się zwracały nie przez miesiące ale przez całe lata. O ile w ogołe się zwrócą.
    Do tego komplikujesz prosty układ (radiator + wentylator + reuglacja prędości w mobo) o dodatkowe elementy (dodatkowy sterownik do rozruszania wentylatora?).
    Widzę tu wyłącznie problemy (zmniejszanie wydajności chłodzenia, niepotrzebne komplikowanie układu) i żadnego realnego zysku.

    Kwintesencja „zabawy dla zabawy”, z której nic praktycznego nie wynika.

    Zdaję sobię sprawę, że każdy kto pierwszy raz trafi na ogniwa Peltiera jest zaskoczony/zafascynowany potencjalnymi możliwościami, ale w praktyce ich wykorzystywanie jest delikatnie mówiąc kłopotliwe i najcześciej nie ma ekonomicznego sensu.
  • #7
    Kurde_Bele
    Level 12  
    oshii wrote:
    Co zyskujesz? „Darmową” energię do kręcenia wentylarorem?
    Te 4 ogniwa (~40 zł) będą ci się zwracały nie przez miesiące ale przez całe lata. O ile w ogołe się zwrócą.
    Do tego komplikujesz prosty układ (radiator + wentylator + reuglacja prędości w mobo) o dodatkowe elementy (dodatkowy sterownik do rozruszania wentylatora?).
    Widzę tu wyłącznie problemy (zmniejszanie wydajności chłodzenia, niepotrzebne komplikowanie układu) i żadnego realnego zysku.

    Kwintesencja „zabawy dla zabawy”, z której nic praktycznego nie wynika.


    Co innego projekt takiego radiatora, a co innego produkcja masowa, do zastosowania komercyjnego.
    "Inteligentny autonomiczny układ chłodzący do PC"
    To samo mógłbym powiedzieć o bardziej skomplikowanym chłodzeniu wodnym do PC, który też jest skomplikowany. Jego zaletą jest cicha praca.
  • #8
    oshii
    Level 22  
    Kurde_Bele wrote:
    To samo mógłbym powiedzieć o bardziej skomplikowanym chłodzeniu wodnym do PC, który też jest skomplikowany. Jego zaletą jest cicha praca.

    Za to twoja propozycja to komplikowanie dla komplikowania - ani nie będzie to ciche (najprawodpopodobniej wręcz przeciwnie), ani wydajne w kontekście chłodzenia, ani ekonomicznie sensowne - taki wentyl puszczony 8h dziennie, 365 dni w roku zje 2-4 kWh. 1,5-3 zł rocznie.
    No sam powiedz, jest czym sobie gitarę zawracać?
  • #10
    Kurde_Bele
    Level 12  
    oshii wrote:
    taki wentyl puszczony 8h dziennie, 365 dni w roku zje 2-4 kWh. 1,5-3 zł rocznie.
    No sam powiedz, jest czym sobie gitarę zawracać?

    To jest ciekawe właśnie co napisałeś, system chłodzący, który jest ekonomiczny i zwraca pieniądze za jego zakup.
    Żaden system chłodzący obecnie nie daje Ci takiej możliwości.
    Co do kwestii wydajności, trzeba więcej projektów stworzyć.
    Ten, który obecnie zamieściłem to tylko takie nakreślenie pomysłu.
    Maverick73 wrote:
    Nie dziwie się temu koledze z filmu, ze nic nie wyszło, bo jak tak powoli myśli jak gada, to był do przewidzenia finał.

    Nie wiem co ma piernik do wiatraka 😂
    Pewnie byłem zmęczony jak zwykle, także wolno mówiłem.
    A nie wyszło bo wentylator, który użyłem był zbyt prądożerny. A samo ogniwo mało wydajnościowe.
  • #11
    oshii
    Level 22  
    Kurde_Bele wrote:
    Żaden system chłodzący obecnie nie daje Ci takiej możliwości.

    Gdyby było realne, to już dawno by powstało…

    Ubierając to w namacalny przykład:
    Możesz kupić wydajne chłodzenie za 150 zł, albo chłodzenie w najlepszym razie porównywalne pod względem wydajności chłodzenia, ale droższe o 50-100 zł, bo „inteligentne”. Różnica w cenie nie zwróci ci się przez 10-15 lat. Gdzie sens?
  • #12
    Kurde_Bele
    Level 12  
    oshii wrote:
    Różnica w cenie nie zwróci ci się przez 10-15 lat. Gdzie sens?

    W sumie podobnie jest z panelami słonecznymi 😂
    Ale zwróci się częściowo i zadbasz o ekologię.
    A jakby jeszcze zastosować takie układy do procesorów w karcie graficznej stawka podwójnie rośnie.
    Wada ich to na pewno wielkość dlatego tylko przy zastosowaniu do PC.
    Kupisz sobie nowy komputer to chłodzenie, będziesz mógł sobie przełożyć do nowego PC.
    Bo dzięki zastosowaniu ogniw peltieria chłodzenie te będzie mogło pracować przez 200 tys. godzin to około 22 lata.
  • #13
    Maverick73
    Level 20  
    Kurde_Bele wrote:
    Pewnie byłem zmęczony jak zwykle, także wolno mówiłem.


    A też pewnie jestem zmęczony skoro nie zauważyłem ze Ty jesteś twórcą tego epickiego pomysłu :crazyeyes:

    Kurde_Bele wrote:
    Bo dzięki zastosowaniu ogniw peltieria chłodzenie te będzie mogło pracować przez 200 tys. godzin to około 22 lata.


    Lodówki turystyczne tez pracują na tych ogniwach i pokaż mi tą która pracuje lub będzie pracować przez 22 lata (dziennie) :D
  • #14
    oshii
    Level 22  
    Kurde_Bele wrote:
    W sumie podobnie jest z panelami słonecznymi

    Panele słoneczne mają produkować energię.
    Chłodzenie cpu/gpu ma niezawodnie chłodzić cpu/gpu.
    Kurde_Bele wrote:
    Ale zwróci się częściowo i zadbasz o ekologię.

    Najpierw zaprezentuj przykład odzyskania tego 0,7-1,5 W przy użyciu Peltiera, wtedy dopiero zacznij wyrokować czy ma szanse sie zwrócić.
    Po stronie gorącej przez większość czasu masz 45-50 stopni, a powietrze wewnątrz obudowy ma około 25-30 stopni, czyli czysto teoretyczna różnica temperatur jaką uzyskasz to 25 stopni. Mało, żeby wyciągnąc z tego sensowną moc. A nawet tej teoretycznej różnicy temperatur nie uda ci się uzyskać.
  • #15
    Kurde_Bele
    Level 12  
    Maverick73 wrote:
    Lodówki turystyczne tez pracują na tych ogniwach i pokaż mi tą która pracuje lub będzie pracować przez 22 lata (dziennie)

    To prawda, że lodówki turystyczne się psują szybciej, ale zwróć uwagę na to, że one są podpięte do zasilania nie na odwrót.
    W tym przypadku ogniwa zasilanie tworzą z różnicy temperatur na ogniwie.
    oshii wrote:
    Po stronie gorącej przez większość czasu masz 45-50 stopni

    To zależy jak są wykorzystywane bo temperatura może być wyższa. Przy wysokim obciążeniu np. w krypto koparkach temperatura może osiągać 70*C.

    Ale w tym przypadku, mówimy jedynie o jednym rodzaju ogniwa o nazwie TEC1-12705 SR.
    Różne ogniwa mają różne parametry. Cena powyższego była najtańsza dlatego skusiłem się na zakup tego ogniwa.
    Dla testów, żeby sprawdzić jaką moc uda się uzyskać z jednego ogniwa.

    Osobiście uważam, że zastosowanie takiej technologii a mowa tutaj o Efekcie Peltiera, może w przyszłości być alternatywnym sposobem do odzysku utraty energii cieplnej nie tylko z układów elektronicznych, ale z innych źródeł cieplnych.

    Widzę sceptycyzm wśród komentujących. Może to nawet lepiej, z każdej opinii można wyciągnąć jakieś mniejsze lub większe wnioski.
  • #16
    Ture11
    Level 37  
    Z dwóch, równolegle połączonych ogniw Peltiera TEC1-12706, udało mi się zażarzyć żaróweczkę latarkową (taką na 4,5V), gdy jedną stronę mocno chłodziłem (radiator + wentylator), a drugą (z zamocowanym tylko radiatorem) grzałem hot-airem na 300 stopni. Oczywiście, różnica temperatur nie była na poziomie 270 stopni, ale na pewno znacznie też przekraczała zalecane max 60 stopni. Ogniwa po tym nie działały już w swojej normalnej funkcji zbyt poprawnie.
  • #17
    bratHanki
    Level 27  
    Ten pomysł przypomina mi hulajnogę napędzaną podnośnikiem samochodowym , która dzięki temu miała sama jeździć.
  • #18
    Ture11
    Level 37  
    bratHanki wrote:
    Ten pomysł przypomina mi hulajnogę napędzaną podnośnikiem samochodowym , która dzięki temu miała sama jeździć.


    Znaczy... pomysł autora ma przynajmniej minimalną szansę zadziałania... A pomysł tamtego pomysłowego Dobromira z ̶h̶u̶l̶a̶j̶n̶o̶g̶ą̶ deskorolką będzie już legendą na elektrodzie.
  • #19
    Kurde_Bele
    Level 12  
    bratHanki wrote:
    Ten pomysł przypomina mi hulajnogę napędzaną podnośnikiem samochodowym , która dzięki temu miała sama jeździć.

    Te porównanie nie jak ma się do tego co napisałeś. To raczej bardziej zjeżdżanie z górki tą hulajnogą.
    Z komputera tak czy inaczej korzystasz, a procesor i tak będzie wytwarzał ciepło. Jest to proces uboczny, przez to że jego układy są zbite o ile mogę tak to nazwać.
    Z tego procesu ubocznego wytwarza się energia cieplna, którą natomiast można wykorzystać przez zastosowanie takich ogniw.
    Przy produkcji masowej, koszty relatywnie zmniejszyły by cenę takiego urządzenia.
  • #20
    Ture11
    Level 37  
    Twój pomysł ma taką wadę, że im bardziej musisz schłodzić procesor, tym bardziej spada moc idąca na wentylator. Czyli znajdzie się jakiś punkt pracy, niekoniecznie wygodny dla procesora.

    Ciepło jest chyba najtrudniejszą do odzyskania energią. Mając klimatyzator z funkcją grzania, pobierając z sieci 1kW masz na wylocie ciepłego powietrza 3kW - zastanów się, jak odzyskać te dwa kW z dużą sprawnością, i taki produkt wypuść na rynek.
  • #21
    sigwa18
    Level 37  
    Ogniwo peltiera było stosowane ale do chłodzenia procesera (era pentium i pentium II). Przy chłodzeniu działało to nawet choć miało swoje wady bo na ogniwie petiera też wydzielało się ciepło i dodawało się do całego ciepła które trzeba było rozproszyć na radiatorze z pomocą wentylatora. W aplikacji jako źródło energii po pierwsze z procesora pobierającego setki Watt uzyskasz kilka watt. Dwa procesor będzie pracował w wysokiej temperaturze ( ogniwo peltiera wymaga sporej różnicy temperatur do generowania sensownej mocy). Było na elektrodzie ruskie radio zasilane ogniwami peltiera która zakładało się na świeczkę (taki niby abażur). Działało ale w warunkach gdzie temperatura w pomieszczeniu była niska (warunki syberii)
  • #22
    oshii
    Level 22  
    Kurde_Bele wrote:
    To zależy jak są wykorzystywane bo temperatura może być wyższa. Przy wysokim obciążeniu np. w krypto koparkach temperatura może osiągać 70*C.

    Im wyższa spodziewana temperatura, tym większe inwestycje w wydajność chłodzenia, nikt się nie będzie bawił w odzyskiwanie energi wartej kilka-kilkanaście groszy miesięcznie, jesli oznacza to że rdzeń będzie przez to pracowł w temp. 75 zamiast 70 stopni, co statystycznie zwiększa szansę na awarię karty jako takiej. A pakując w chłodzenie izolator w postaci ogniwa siłą rzeczy utrudniasz chłodzenie.
    W przypadku cpu punkt, w którym taki układ miałby może szansę jako tako zadziałać, wypada tam, gdzie procesor zaczyna juz zbijać zegary, żeby uniknąć uszkodzenia. Czyli zamiast wykonać użyteczną pracę obliczeniową w 10 minut, bedziesz mielił ten sam problem przez 15 minut wygrzewając przy tym procesor i potencjalnie skracając jego życie.
    Skoro możesz sobie pozwolić na marnowanie maksymalnego potencjału procesora w imię „darmowego” kręcenia wentylatorem, taniej wyjdzie kupienie niższego modelu procesora i standardowego chłodzenia - oszczędzisz tu i teraz kilka stówek zamiast kilkudziesięciu zł w perspektywie dekady.
    Kurde_Bele wrote:
    Widzę sceptycyzm wśród komentujących. Może to nawet lepiej, z każdej opinii można wyciągnąć jakieś mniejsze lub większe wnioski.

    To nie sceptycyzm, tylko dostrzeganie fundamentalnej bezsensowności takiego rozwiązania. Gdy przejdzie ci pierwsza zajawka pt. „ale te ogwina są fajne” (bo są) też zaczniesz to dostrzegać. Mam nadzieję.
  • #23
    michał_bak
    Level 18  
    oshii wrote:
    Gdyby było realne, to już dawno by powstało…

    Wychowałem się na Młodym techniku. Czytałem od deski do deski. Przeczytane zbierałem i w końcu zanosiłem na strych. Po kilkudziesięciu latach, podczas porządków, postanowiłem sprawdzić jak się mają pomysły z działu-Pomysły genialne, zwariowane i takie sobie. Jak było łatwo do przewidzenia, genialnych nie znalazłem, zwariowanych było kilka a cała reszta to takie sobie.
  • #24
    bratHanki
    Level 27  
    Moim zdaniem równie genialnym co zwariowanym pomysłem była żarówka z "czarnym światłem". Wchodzisz do pokoju w dzień , pstryk i jest ciemno. :D . Gostek pewnie nie słyszał o roletach. .
  • #25
    ALIBABA I
    Level 26  
    bratHanki wrote:

    Moim zdaniem równie genialnym co zwariowanym pomysłem była żarówka z "czarnym światłem"
    coś o tym wiem .
    Ture11 wrote:
    Ciepło jest chyba najtrudniejszą do odzyskania energią.
    bratHanki wrote:
    . Gostek pewnie nie słyszał o roletach. .
    Tak.
    michał_bak wrote:
    Wychowałem się na Młodym techniku. Czytałem od deski do deski. Przeczytane zbierałem i w końcu zanosiłem na strych. Po kilkudziesięciu latach, podczas porządków, postanowiłem sprawdzić jak się mają pomysły z działu-Pomysły genialne, zwariowane i takie sobie. Jak było łatwo do przewidzenia
  • #26
    vodiczka
    Level 43  
    Kurde_Bele wrote:
    Przy produkcji masowej, koszty relatywnie zmniejszyły by cenę takiego urządzenia.
    Nawet gdyby było dołączane jako bezpłatny gadżet do kupowanego komputera to i tak nie zauważyłbyś zaoszczędzonej energii bez odpowiedniego opomiarowania zasilacza.
    Idea dobra, efekt ekonomiczny niezauważalny.
  • #28
    Kurde_Bele
    Level 12  
    kris8888 wrote:
    zastanowiłbym się nad wykorzystaniem silnika Stirlinga i to też raczej w formie gadżetu niż komercyjnego zastosowania.

    Też fajny bajer ! 😁 Tylko ten układ jest mechaniczny, mój elektryczny, z przyszłościową możliwością termoregulacji.
  • #29
    bratHanki
    Level 27  
    Nie ma co teoretyzować. Trzeba przysiąść, zrobić i pomierzyć czy się opłaci. Moim zdaniem nie ma szans.
  • #30
    Madrik
    moderator of Robotics
    Ogniwo Peltiera jest mało wydajne.
    Kiedyś były bardzo popularne, ale po krótkim "WOW", okazało się, że nie są aż tak "och i ach", a bardziej "łeeeee"...

    Żeby były sensownie wydajne, wymagają chłodzenia na takim poziomie, że taniej chyba wychodzi bezpośrednie chłodzenie procesora ciekłym azotem. Jako odzysk energii, są skrajnie nie wydajne.

    Sensowne korzyści jeśli chodzi o pozyskiwanie energii elektrycznej,, uzyskuje się gdzieś w okolicy 300-400°C różnicy temperatur między stronami, ale takie obciążenie już niszczy samo ogniwo. Chyba, że zamontujemy MEGA wydajne chłodzenie. W domowym komputerze takich temperatur nie uzyskamy. Co gorsza, musisz utrzymać wysoką temperaturę po stronie źródła - czyli procesora. Teraz sobie odpowiedz - dlaczego chłodzimy procesor do możliwie niskich temperatur?

    Dlatego, jeśli ogniwa Peltiera już wykorzystywano, to w sposób odwrotny, jako pompa ciepła. Czyli dostarczano energii, żeby zaszło zjawisko transmisji ciepła.
    A i tak, trzeba było to ciepło odebrać z ogniwa.

    Jako generator - procesor jest zbyt słabym źródłem energii cieplnej, dla tej metody. Utrzymanie wysokiej temperatury po stronie procesora grozi jego uszkodzeniem. Musimy zbudować mocny i wydajny układ chłodzenia.

    Efekt - nic praktycznie nie zyskujesz.
    Kilowatogodzina energii to ok. 0,6 zł.
    Ile kilowatogodzin wyprodukuje ci takie ogniwo na procesorze, przy stosunkowo niskiej różnicy temperatur? Ile wydasz na chłodzenie?

    W zasadzie zbudujesz sobie dość drogi gadżet, który ani trochę nie będzie ekologiczny z powodu konieczności użycia drogich podzespołów o dużym wpływie na środowisko - a "zaoszczędzona" energia nigdy tego nie zwróci.