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58 September/Oktober 2017 www.elektormagazine.de
etwa 32 W.
Wir haben darüber nachgedacht, ob
sich die schlechte Energiebilanz ändern
lässt. Mit der modernen Energie-Elekt-
ronik ist Verblüffendes machbar, warum
nicht auch beim Wirkungsgrad von Ker-
zen? Teelichte sind vor allem in hohen
Stückzahlen erstaunlich preiswert. Schon
dies war ein Grund, die Energie für eine
Beleuchtung eben nicht den Batterien,
Akkus oder dem Stromnetz zu entneh-
men. Die Teelichte können als alternative
Energiequelle dienen!
Realisierte Theorie
Unser thermo-elektrischer Generator
arbeitet mit zwei in Reihe geschalte-
ten Exemplaren des 40 ∙ 40 mm großen
Peltier-Elements TEC1-12706 (Bild 1).
Die Peltier-Elemente sind mit Federn zwi-
schen zwei Kühlkörpern eingeklemmt.
Die Konstruktion ist höhenverstellbar
über einem Teelichthalter angeordnet.
Der untere Kühlkörper mit den Abmes-
sungen 40 ∙ 40 ∙ 40 mm verteilt die
Wärme des Teelichts über die Oberflä-
chen der Peltier-Elemente. Der obere
Kühlkörper hat die doppelte Höhe, sein
thermischer Widerstand liegt deshalb
deutlich niedriger. Zusammen mit einem
darauf montierten Lüfter sorgt er auf der
kalten Seite der Peltier-Elemente für eine
möglichst gute Kühlung.
Letztes Glied der Kette ist ein DC/
DC-Spannungswandler, er setzt die
Bevor die elektrische Beleuchtung zu
Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts
zum Allgemeingut wurde, waren Ker-
zen und Petroleumlampen die gängigen
Lichtspender. Die vermutlich ältesten
Kerzen stammen aus China zur Zeit der
Han-Dynastie, sie wurden aus dem Tran
von Walfischen hergestellt. Seit ungefähr
1850 waren hauptsächlich tierische Fette
die Grundsubstanzen, für hochwertige
Produkte diente auch Bienenwachs als
Ausgangsmaterial. Die industrielle Erd-
ölgewinnung führte dazu, dass Paraffin
zur Basis der Kerzenproduktion wurde.
Anders als bei tierischen Fetten ist das
Verbrennen von Paraffinen nahezu ohne
Rauch möglich.
Wenig Effizienz
Die Flamme einer durchschnittlichen
Kerze aus heutiger Produktion hat eine
Leistung von ungefähr 80 W. Bei einer
Lichtausbeute von nur 0,16 Lumen
pro Watt wird die meiste Energie in
Wärme umgesetzt. Der Wirkungsgrad
ist verglichen mit einer konventionellen
Glühlampe, die bekanntlich kein Vorbild
an Effizienz ist, noch einmal um den Fak-
tor 100 schlechter.
Die bekannten Teelichte, die auch bei
diesem Projekt zum Einsatz kommen,
brennen mit einem kürzeren Docht als
lange Kerzen. Die Leistung von Teelich -
ten liegt deshalb niedriger, abhängig von
der Sorte des Paraffins beträgt sie nur
infos zum projekt
Peltier-Element
Æ
Ungefähr 2 Stunden
Etwa 100 €
Bauteile-Paket,
Lötkolben,
lange Spitzzange
Alternative Energie
Step-up-Konverter
Eigenschaften
• Erzeugt elektrisches Licht aus
Kerzenlicht
• Betriebsdauer 4 bis 5 Stunden pro
Teelicht
• Attraktives transparentes Gehäuse
(zwei Ausführungen erhältlich)
• Bauteile-Paket einschließlich LED-
Lampe und Teelichten lieferbar
Bild 1. Das Peltier-Element TEC1-12706. Bild 2. Verlauf von Spannung, Strom und Leistung. Der Maximum Power Point (MPPT) ist deutlich
erkennbar.
Fortgeschrittene
Einsteiger
Experte