организация охлаждения ГЗ с помощью модулей Пельтье

[faddy]

После достижения равновесия шланги снимаются, вся система будет менее громоздкой и тяжелой, чем
с элементами Пельтье; не нужно охлаждать горячие спаи.

Хладоген и испаритель, в такой системе, будут в разы превышать по весу и объему, пельтье вместе с радиаторами и контроллером.
КПД безусловно у фреона выше чем у пельтье, но у аммиачных установок этот показатель значительно выше чем у фреоновых систем. Но это прямой путь к стационарным холодильникам. В то время как по показателю мобильности, ни одна система контролируемого охлаждения не превзойдет пельтье. Можно конечно продолжать фантазировать на тему быстрого охлаждения, перечислить ряд химических методов, да одно адиабатическое расширение открывает широкие просторы для фантазий на тему охлаждения, взять хоть Ваш пример с углекислотой.. так можно и колесо проколоть и интерполировать процесс поглощения тепла в следствии адиабатического расширения сжатого воздуха в охлаждаемый объем.
На практике  же, более правильного варианта чем пельтье, для данного случая, не найти.

А у нас градиент 20 градусов и теплопроводность самого элемента съест почти весь холод!
У фреоновых холодильников всё по-честному - холодопроизводительность указывается для разных
температур в камере, например для -10С или -18С для морозилок. 

Фреоновые системы так-же как и пельтье дают ограниченную дельту температур, а -18 всегда в морозильнике благодаря механико-электрическому "контроллеру" термостату.  Дельта, достижимая при применении пельтье может достигать 110гр.

[faddy]

Предварительный расчет дал следующие результаты:
3 шт . модуля пельтье 3х6А
радиатор на холодной стороне с 2я вентиляторами 60-80мм.
зеркало нагрето до +25°С
при охлаждении в течении 2,5 часов даст температуру зеркала 0°С но температура зеркала будет уменьшается экспоненциально по мере охлаждения, и после часа будет около 3-4°

[Yuri P.]

- посмотрите ответы 25,43,65 здесь: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,130337.20.html

[библиограф]

Фреоновые системы так-же как и пельтье дают ограниченную дельту температур, а -18 всегда в морозильнике благодаря механико-электрическому "контроллеру" термостату.  Дельта, достижимая при применении пельтье может достигать 110гр.

Вы, похоже, не совсем верно представляете принцип работы фреонового холодильника. Минимальная достижимая температура ограничена вовсе не каким-то "механико-электрическим контроллером" а снижением давления паров хладогента при понижении температуры.
А насчет  минимальной температуры термоэлектрических холодильников - каскадное соединение позволяет
получить криогенные температуры - но только при совершенной теплоизоляции и нулевой холодопроизводительности. Здесь это неприменимо!
http://kryothermtec.com/assets/dir2attz/ru/TB-4-(83-18-4-1)-1.3.pdf
Там же есть программа для расчета холодильников Пельтье:
http://kryothermtec.com/assets/dir2attz/article.pdf

Ага, и всё это в багажнике автомобиля

Зато на телескопе - только теплообменник и вентилятор!

В то время как по показателю мобильности, ни одна система контролируемого охлаждения не превзойдет пельтье.

А ИК головки наведения ракет почему-то охлаждают дроссельными микрохолодильниками, а не Пельтье,
вот удивительно? 

так можно и колесо проколоть и интерполировать процесс поглощения тепла в следствии адиабатического расширения сжатого воздуха в охлаждаемый объем.

Почему бы нет? Есть же ожижители воздуха на эффекте Джоуля-Томсона
Нужен только компрессор, дроссель и теплообменик!
http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/140681/%D0%A1%D0%B6%D0%B8%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

[faddy]

Вы, похоже, не совсем верно представляете принцип работы фреонового холодильника. Минимальная достижимая температура ограничена вовсе не каким-то "механико-электрическим контроллером" а снижением давления паров хладогента при понижении температуры.

Не выдергивайте из контекста, я писал не про минимально достижимую температуру, а про то что ограничивает эту самую температуру в бытовом, из Вашего же примера, фреоновом холодильнике.

каскадное соединение позволяет
получить криогенные температуры - но только при совершенной теплоизоляции и нулевой холодопроизводительности

В данной теме идет обсуждение практической стороны реализации проекта топикстартера, а не обсуждение "сферического коня в вакууме".
Предложите практическую, применимую к данному проекту, реализацию Ваших теорий.
То-же касается и следующего Вашего утверждения -

А ИК головки наведения ракет почему-то охлаждают дроссельными микрохолодильниками, а не Пельтье,
вот удивительно? 

и опять.. нет применения этой теории в данном проекте -

Есть же ожижители воздуха на эффекте Джоуля-Томсона
Нужен только компрессор, дроссель и теплообменик!
http://dic.academic.ru/dic.nsf/brokgauz_efron/140681/%D0%A1%D0%B6%D0%B8%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

Вы, похоже, не совсем верно представляете принцип работы фреонового холодильника.

Не спешите с публикацией своих мимолетных, ошибочных выводов на мой счет..

[библиограф]

В данной теме идет обсуждение практической стороны реализации проекта топикстартера, а не обсуждение "сферического коня в вакууме".

Дельта, достижимая при применении пельтье может достигать 110гр

Это вы писали?
Какое это имеет отношение к практической стороне проекта?

Не выдергивайте из контекста, я писал не про минимально достижимую температуру, а про то что ограничивает эту самую температуру в бытовом, из Вашего же примера, фреоновом холодильнике.

Очень хорошо, возьмем обычный холодильник и отключим в нем "механико-электрический контроллер"
Компрессор работает теперь непрерывно.
Поместим в морозилку термометр и будем наблюдать за снижением температуры.
Понижение температуры прекратится, когда тепловые потери через стенки сравнятся  с       холодопроизводительностью, не так ли? Это и есть "то что ограничивает минимальную температуру в бытовом холодильнике!"

[библиограф]

 

Предложите практическую, применимую к данному проекту, реализацию Ваших теорий.

Двухтрубный теплообменник, как в ожижителе Линде, размещен позади зеркала; в нем имеется дроссель
Подаем в него воздух от компрессора, теплообменник охлаждается, и остужает воздух в камере зеркала.
Вот идея в самом общем виде!
 А если кого раздражает тарахтенье компрессора, можно просто взять достаточно мощный автомобильный
холодильник, циркуляционный канальный вентилятор и просто подавать охлажденный воздух в термобокс с
зеркалом - тогда  не нужен теплообменник в коробке с зеркалом, и, вообще ничего не нужно,
кроме циркуляционного вентилятора и подающего и отводящего теплоизолированного шланга, и
холодильника , разумеется...   Холодильник, кстати, может быть просто пенопластовой коробкой с бутылками   охлажденной подсоленной воды.

[faddy]

Это вы писали?
Какое это имеет отношение к практической стороне проекта?

Непосредственное, применив многоуровневые модули пельтье данные температуры достижимы, но не нужны в данном проекте.
Но, Вы опять выдергиваете из контектста, мое утверждение про дельту в 110° было ответом на Ваше же неверное представление о 20°

Очень хорошо, возьмем обычный холодильник и отключим в нем "механико-электрический контроллер"
Компрессор работает теперь непрерывно.
Поместим в морозилку термометр и будем наблюдать за снижением температуры.
Понижение температуры прекратится, когда тепловые потери через стенки сравнятся  с       холодопроизводительностью, не так ли? Это и есть "то что ограничивает минимальную температуру в бытовом холодильнике!"

Ограничивает то, что ограничивает. Пока термостат включен, именно он и будет ограничивать минимальную температуру на заданном уровне. А при непрерывной работе фреоновой холодильной установки, дельта температур вполне конечна и имеет свое расчетное значение для каждой системы. Про то что фреоновые системы более производительны чем пельтье, а аммиачные более производительны чем фреоновые, я писал ранее.
Я еще раз призываю Вас, прочтите внимательно тему, что хочет в итоге топикстартер, попытайтесь понять какой результат является конечной целью проекта, если есть практические советы по реализации, предложите. А демагогию эту предлагаю прекратить.

[библиограф]

если есть практические советы по реализации, предложите. А демагогию эту предлагаю прекратить.

Вы не прочитали, то что написано в сообщении №26? А почему?

[faddy]

Вы не прочитали, то что написано в сообщении №26? А почему?

Виноват, не увидел.

Вариант неплохой, но есть вопросы, как осуществлять контроль температуры?
А что касается автомобильного холодильника, так их вроде на пельтье делают..

[библиограф]

 Температуру регулировать включая-выключая вентилятор.
автомобильные холодильники делают всякие - поменьше и подешевле - Пельтье,
которые побольше и подороже - фреоновые, абсорбционные автохолодильники не требуют
электричества, они работают на газе; автомобильные морозильники, понятно,  фреоновые либо
абсорбционные

[INPan]

А можно я влезу?
На мой взгляд надо делать отдельный холодильный модуль, который будет подавать холодный воздух в термобокс главного зеркала через один шланг и откачивать отработанный воздух обратно в себя через другой шланг. На термобоксе нужны для этого только два соответствующих штуцера. Пока едешь в машине к месту наблюдения, модуль охлаждает зеркало в боксе, а по прибытии отключается и температура зеркала поддерживается исключительно системой вентиляции ГЗ. Вот её нужно обязательно сделать встроенной в термобокс. А городить пельте на телескопе это только утяжелять его, увеличивать габариты, т.е. убивать мобильность.
Нет, можно конечно купить холодильник и сделать из него телескоп, но только тяжёлый он очень и в Ниссан Ноут он не влезет. 

[a.pozharov]

Т е сделать отдельно  громоздким то, что можно сделать компактно на скопе? Усложнить конструкцию в несколько раз ради того, чтобы не переносить лишние два килограмма? И при этом таскать отдельно 5 кг холодильников, два метра шлангов? Термошланги долговечные  городить из чего? 

Боюсь ты тогда точно в ноут не влезешь, как выезжать то будем ? 

[библиограф]

модуль охлаждает зеркало в боксе, а по прибытии отключается и температура зеркала поддерживается исключительно системой вентиляции ГЗ. Вот её нужно обязательно сделать встроенной в термобокс.

А теперь подумайте ещё.
Термобокс с вентиляторами внутри, их мощность несколько десятков ватт. Куда она девается? - потери
в обмотках и железе двигателей и кинетическая энергия потоков воздуха - и всё, в конце концов,
переходит в тепло, которое должно быть отведено холодильником!   

Т е сделать отдельно  громоздким то, что можно сделать компактно на скопе?

Что же, попробуйте:
Опыт - учитель, очень дорого берущий за свои уроки, но никто не учит лучше него! Томас Карлейль.

[INPan]

Т е сделать отдельно  громоздким то, что можно сделать компактно на скопе? Усложнить конструкцию в несколько раз ради того, чтобы не переносить лишние два килограмма? И при этом таскать отдельно 5 кг холодильников, два метра шлангов? Термошланги долговечные  городить из чего? 

Боюсь ты тогда точно в ноут не влезешь, как выезжать то будем ? 

Ну если удастся это сделать компактно на- или в термобоксе, то согласен. Только этот компактный холодильник должен ещё и быть эффективным,  а не для галочки присутствовать.
А ещё  не забывай,  что  там в термобоксе кроме холодильника пельте будет приутствовать и разгрузочная система зеркала, которая займёт почти всё дно термобокса.
А шланги для внешнего холодильника - это ну например шланги от пылесоса. И два метра там не надо,  достаточно по полметра каждый из двух. Только утеплить их надо как-то. А сам внешний холодильник это тоже может быть пельте, только более эффективно работающий с хорошим радиатором,  через который будет прокачиваться воздух из термобокса.

[nolv]

А ещё  не забывай,  что  там в термобоксе кроме холодильника пельте будет приутствовать и разгрузочная система зеркала, которая займёт почти всё дно термобокса.

Точно. К тому же сам холодильник Пельтье - два здоровых радиатора и, как минимум, пара вентиляторов. А если хочется корректировать температуру во время наблюдений, то еще и воздуховод с соплами для обдува зеркала. Хотел бы я посмотреть на действительно компактное и реально работающее решение.

[a.pozharov]

А  хотя бы как то так : http://www.acquerra.com.au/astro/equipment/Nemesis-16/

 Примерный расчет я получил, спасибо faddy, осталась проблема с подбором контроллера и хороших термодатчиков .
 Само собой без вентиляторов внутри не обойтись, продуют под систему разгрузки, никуда не денутся.

[faddy]

Приблизительно нарисовал систему, как я ее вижу.
Первый эскиз - режим предварительного охлаждения
второй - режим охлаждение при наблюдениях.

Пельтье можно применить самый простой вариант TEC1-12706 - 3шт. но лучше TEC2-19006 - 3шт. охлаждение будет более интенсивным, за 1час 40мин. от +25 до 0, то ТЕС2 дороже в 4 раза.
Радиаторы с вентиляторами подберу когда определитесь с пельтье.
Термодатчики ds18b20 - 2шт. один на зеркале, один для наружного воздуха, DHT22 - 1шт. температура и влажность воздуха в холодильнике, для контроля предотвращения выпадения росы на зеркале.
Корпус холодильника можно сделать из 3-4мм оргстекла, внутри теплоизоляция, пенополистерол 30-50мм.
Ну и наконец контроллер, ардуино + 2-4строчный дисплей, могу сделать его для Вас, а могу проконсультировать для самостоятельной сборки, ну и программа управления, тоже помогу.
Вот  вкратце о проекте.. готов ответить на вопросы, если будут.

[faddy]

Да, кстати, вес холодильника - не более 1 кг., думаю грамм в 700-800 можно уложиться..

[nolv]

Это, господа, полная ерунда.
На фото по ссылке нет ничего. Мужик прилепил три модуля, но как они работают? Где графики термостаба?
По эскизам faddy. Охлаждать планируете только тыльную сторону зеркала? Термоконтроль в каких точках? Почему считаете, что такое расположение вентиляторов позволит организовать нормальный теплообмен по холодной строрне?, практика показывает, что это не так. Радиаторы... я баловался... с одним 12706 два радиатора от видеокарт справляются, но на пределе, 800 грамм на один модуль получится, никак не на три.
Ардуино, дисплей-с этим старшеклассник справится. Пид-регулятор уже набросали?
Зайдите по ссылке YuriP, там хотя-бы рабочее решение.