Как остывают телескопы.

[tlgleonid]

Отделено от темы Телескопостроение опиум для любителя

>При 60-70 см максимальное разумное увеличение становится меньше равнозрачкового и телескоп становится бесполезным.
Очень интересная для меня информация!  Неужели, построив 24",  нельзя даже 100-130х нормально применить???

Да уж,.. "информация" несколько опрометчивая и противоречит не только разуму, но и широкой практике американской общественности.

Тут Владимир правильно высказался. Очень многое зависит от атмосферы и если астроклимат хороший, то телескоп можно построить больше. Так что перед тем, как заказать 60-70 см оптику, понаблюдайте за атмосферой, при каких увеличениях комфортно наблюдать какое количество ночей. Найдите по формуле R*D^(-2/3)=Vmax R и пересчитайте максимальные увеличения для предполагаемого телескопа.
Владимир прав и в другом - многое зависит от толщины оптики и чем крупнее телескоп тем дольше он будет остывать и внаших условиях, когда разница между дневной и ночной температорой более десятка градусов, крупные телескопы не остынут вообще. Но приведенная формула связана чисто с атмосферой, а уменьшение разумного увеличения связана с тем, что с ростом аппертуры зеркало захватывает все больше и больше атмосферных неоднородностей. Подробнее смотрите в литературе по астроклимату, например у Колмогорова или Щеглова.

[Владимир Николаевич]

Вот тут поддержу Леонида. Когда он упомянул "не остынут вообще". Тут я приведу в пример как я проверял свой 470мм Клевцов электр. термометрами на остывание в течении вечера и всей последующей ночи. Началось все с дельты 10град, затем температура стала понижаться и !!! дельта стала расти , это продолжалось все время пока падение температуры не прекратилось. Затем примерно после 00 часов дельта стала уменьшаться и в течении всей ночи была порядка 5 град С. И лишь в 8 утра когда температура на улице стала расти - температура зеркала и на улице сравнялись!!!  
То есть выражение "не остынут вообще" имеет буквальный смысл и отражает истинное положение вещей..

[Грин]

Вот тут поддержу Леонида. Когда он упомянул не остынут вообще. Тут я приведу в пример как я проверял свой 470мм Клевцов электр. термометрами на остывание в течении вечера и всей последующей ночи. Началось все с дельты 10град, затем температура стала понижаться и !!! дельта стала расти , это продолжалось все время пока падение температуры не прекратилось. Затем примерно после 00 часов дельта стала уменьшаться и в течении всей ночи была порядка 5 град С. И лишь в 8 утра когда температура на улице стала расти - температура зеркала и на улице сравнялись!!!  

При таком серьёзном подходе, наличии башенки и денежки можно попробовать применить мобильный кондишн с обдувом задницы скопа (не в зимнее время, конечно). Если к 22м вечера ваша оптика будет иметь температуру на 2-5 градуса ниже Т воздуха - возможно, что тепловое равновесие опытным путём можно достигать просто и эффективно. А датчик эл.термометра, закреплённый на ГЗ, можно просто подключать к программному блоку кондишна. Можно, наверное, и сплит использовать - тогда вся башенка должна быть в дневной период хорошо теплоизолирована...
 Затраты на правильное кондиционирование (по сравнению с общими затратами на купол и солидный скоп) - мизерные, а результат может понравиться.

[Владимир Николаевич]

]
 При таком серьёзном подходе, наличии башенки и денежки можно попробовать применить мобильный кондишн с обдувом задницы скопа (не в зимнее время, конечно). Если к 22м вечера ваша оптика будет иметь температуру на 2-5 градуса ниже Т воздуха - возможно, что тепловое равновесие опытным путём можно достигать просто и эффективно. А датчик эл.термометра, закреплённый на ГЗ, можно просто подключать к программному блоку кондишна. Можно, наверное, и сплит использовать - тогда вся башенка должна быть в дневной период хорошо теплоизолирована...
 

 

- охлаждать ниже Т воздха нельзя - сразу запотеет
- точка росы для каждого аппарата своя но при  этом всегда дельта больше 0 Как пример если точка росы расположена на дельта 1 град ниже охлаждать нельзя.
- кондишн у  меня стоит и можно сказать частично помогает но не справляется.

[Грин]

Охлаждать ниже Т воздуха - можно! Но плавно, без резкой дельты, как и всё в нашем деле...
 А точка росы зависит от соотношения температуры и влажности. Чем ниже влажность - тем ниже можно опускать температуру без риска выпадения росы. Кстати, сам кондишн заметно сушит воздух, конденсируя влагу на своём теплообменнике и сливая конденсат через трубочку. Кстати. если у вас в помещении не летают жиры и химия всякая, то конденсат - практически дистилированная вода, в хозяйстве пригодится...

[Владимир Николаевич]

Охлаждать ниже Т воздуха - можно!

Этому есть примеры? Мой опыт подсказывает что нельзя
А так все правильно в кондишне есть режим осушения Dry - сейчас он у меня как раз в этом режиме пыхтит. Иначе все будет в конденсате.

[Грин]

Пример. В комнате 20. Подставьте зеркальце или стекляху под поток холодного воздуха кондишна. Охладите до 15-12. (контрольный термометр у Вас есть ) Выйдите с ней в другую комнату, где 20. Ищите следы росы. 
 А также учитываем, что в башенке охлаждать будем не открытое ГЗ, а скоп в сборе. Шанс упасть лишней влаге есть максимум на внешних поверхностях скопа (при переохлаждении!). Ну и про противоросники и т.д. тут уже много написано...

[Владимир Николаевич]

Точка росы это производная температуры давления и влажности. А про влажность Вы ничего не написали. Так что Вы лишь частично правы - могут быть и такие условия.

Общий же случай надо высчитывать. Ниже разьяснение что такое точка росы.

В атмосферном воздухе всегда присутствует некоторое количество водяного пара. Содержание водяного пара а атмосфере зависит от места и времени и называется влажностью воздуха или просто влажностью. Парциальное давление водяного пара не может превышать определенного, зависящего от температуры значения - давления насыщенного водяного пара. В данном объеме воздуха при данной температуре может содержаться лишь вполне определенное максимальное количество водяного пара.

Максимальное количество водяного пара, которое может находиться в 1м³ воздуха при каждой определенной температуре, называется максимальной влажностью, или количеством насыщенного пара fmax.

fmax = (максимально возможная масса водяного пара в воздухе)/(объем влажного воздуха)

Единица СИ максимальной влажности: (fmax) = кг/м³

Если жидкости недостаточно для получения насыщенного пара, то возникает ненасыщенный пар. Насыщенный пар может стать ненасыщенным, если его изолировать и увеличить объем или повысить температуру. Такой пар еще называют перегретым.

Обычно количество пара, содержащегося в воздухе, меньше максимально возможного значения. Количество водяного пара, фактически содержащегося в 1м³ называется абсолютной влажностью f:

f = (масса содержащегося в воздухе водяного пара)/(объем влажного воздуха)

Обычно используемая единица абсолютной влажности: (f) = г/м³

По количественному значению абсолютная влажность равна плотности пара (1000 ρп), выраженной в граммах на 1м³. Предельным (наибольшим) значением абсолютной влажности будет влагоемкость. Этим термином определяется наибольшее количество граммов сухого насыщенного пара в 1м³ пространства при данной температуре, что численно соответствует 1000ρн. С повышением температуры влагоемкость возрастает и наоборот. Это очень важное свойство пара, находящегося в воздухе, а равно и без воздуха - увеличивать влагоемкость пространства в результате подогрева - лежит в основе процесса сушки. Холодный атмосферный воздух (а следовательно, пар в нем), даже пересыщенный влагой (туман), содержит малое количество пара. Влагоемкость пространства 1000 ρн (г/м³) зависит от температуры t (°С).
 
                 t (°С) -30  -20  -10  0    10   20   30
ρн (г/м³) 0,29  0,81  2,1 4,8  9,4 17,3 30,4
Отношение абсолютной влажности к максимально возможной называется относительной влажностью воздуха φ.

φ = (абсолютная влажность)/(максимальная влажность)

Относительная влажность обычно выражается в процентах. Эти величины связаны между собой следующим отношением:

φ = (f×100)/fmax

Точкой росы называется такая температура при охлаждении до которой начинается конденсация воды, содержащейся во влажном воздухе (образование росы).

Так как максимальная влажность fmax зависит от температуры, относительная влажность остается неизменной. При охлаждении до точки росы относительная влажность достигает 100%.
 

[Germ]

Точка росы это производная температуры давления и влажности. А про влажность Вы ничего не написали. Так что Вы лишь частично правы - могут быть и такие условия.

Общий же случай надо высчитывать. Ниже разьяснение что такое точка росы.

...
 

> А про влажность Вы ничего не написали

Написал он, здесь:

А точка росы зависит от соотношения температуры и влажности. Чем ниже влажность - тем ниже можно опускать температуру без риска выпадения росы.
...

[Arcado]

Владимир Николаевич , встречал я в справочниках такие описания ...уух.. мозги вскипают .. особенно перегретый пар - это да , это - от души , жаль в природе редко встретишь! А вот неумолимый жизненный опыт говорит , что достаточно помнить два факта - давление насыщенных водяных паров растет с температурой , а с понижением температуры падает(на это есть всем известный график). И второе - относительная влажность - это отношение парциального давления водяных паров к давлению насыщенного пара при той же температуре(помню с первого курса). Дальше гигрометром измеряю относительную влажность (трофейный со времен подвигов на овощной базе). По прогнозу температуры на ночь смотрю по графику - достаточно ли сильно упадет давление насыщеных паров . Если сравняется с дневным (точка росы) или упадет ниже - роса будет , если останется выше - росы не будет.   Охлаждать зеркала очень логично , но нужно не перейти точку росы . При высокой относительной влажности воздуха и большом ходе ночной температуры  возможно придется греть зеркала (никогда не грел , поэтому сомневаюсь).

[Грин]

Всё пробовать надо... "И опыт, сын ошибок трудных..."
 А насчёт росы - ну промазали, ну роса начала появляться ( вначале на искателе - первый звоночек!) - так что мы, в полях её никогда не встречали? Лёхкое дуновение фена, как всегда.

[VD]

Тут прозвучало утверждение,  что чем больше зеркало телескопа,  тем больше неоднородностей атмосферы оно захватывает.  Этот так.  Ну и что?  Дрожание изображений в равнинных местах приблизительно одинаково (если не идет холодный фронт) и составляет 2-3".  При этом можно применять увеличения,  когда эти 2"-3"  только начинают разрешаться.
Допустим,  для некоторого размера телескопа такое увеличение будет равнозрачковым.  Кто-то сказал,  что бОльший телескоп уже бесполезен.  Это абсурдное заявление.  Можно поставить бОльшее увеличение.  Проницание выростет.  Выделение слабых малых туманностей тоже улучшится. 

[gals]

>>>Дрожание изображений в равнинных местах приблизительно одинаково (если не идет холодный фронт) и составляет 2-3".  При этом можно применять увеличения,  когда эти 2"-3"  только начинают разрешаться.


   Дело в том, что рассеяние изображений присходит на "возудшных линзах" - местных неоднородностях в атмосфере, которые имеют линейный размер. Если размер порядка 10-15 см, то с малым инструметом можно вполне работать, а в инструмент диаметром большим, чем размер неоднородностей будет давать изображения хуже. Подробнее есть, насколько помню, у Сикорука.

[akb]

А так все правильно в кондишне есть режим осушения Dry - сейчас он у меня как раз в этом режиме пыхтит. Иначе все будет в конденсате.

Владимир, правильно ли я понял, что режим Dry в кондиционере позволяет осушать воздух в открытом куполе быстрее, чем происходит приток более влажного воздуха извне?

Пример. В комнате 20. Подставьте зеркальце или стекляху под поток холодного воздуха кондишна. Охладите до 15-12. (контрольный термометр у Вас есть ) Выйдите с ней в другую комнату, где 20. Ищите следы росы.

Вполне можно найти, если относительная влажность в другой комнате близка  к 100%.
А вообще идея охлаждения зеркала чуть ниже температуры окружающего воздуха, на мой взгляд, верная. Только надо четко следить за относительной влажностью окружающего воздуха с помощью каких-либо средств (хотя бы с помощью мини метеостанций), чтобы не прыгать потом с феном вместо наблюдений.

[VD]

>>>Дрожание изображений в равнинных местах приблизительно одинаково (если не идет холодный фронт) и составляет 2-3".  При этом можно применять увеличения,  когда эти 2"-3"  только начинают разрешаться.


   Дело в том, что рассеяние изображений присходит на "возудшных линзах" - местных неоднородностях в атмосфере, которые имеют линейный размер. Если размер порядка 10-15 см, то с малым инструметом можно вполне работать, а в инструмент диаметром большим, чем размер неоднородностей будет давать изображения хуже. Подробнее есть, насколько помню, у Сикорука.

Это все,  что вы имеете сказать по этому поводу?  Скудно.  Вопрос.  Вы хоть раз наблюдали в телескопы 500мм и более?  Я и в 264см несколько раз наблюдал.  И всё,  что тут говорится о бесполезности визуальных наблюдений (не с научной, конечно, точки зрения) мне даже комментировать не хочется. 

[Владимир Николаевич]

А так все правильно в кондишне есть режим осушения Dry - сейчас он у меня как раз в этом режиме пыхтит. Иначе все будет в конденсате.

Владимир, правильно ли я понял, что режим Dry в кондиционере позволяет осушать воздух в открытом куполе быстрее, чем происходит приток более влажного воздуха извне?

Пример. В комнате 20. Подставьте зеркальце или стекляху под поток холодного воздуха кондишна. Охладите до 15-12. (контрольный термометр у Вас есть ) Выйдите с ней в другую комнату, где 20. Ищите следы росы.

Вполне можно найти, если относительная влажность в другой комнате близка  к 100%.
А вообще идея охлаждения зеркала чуть ниже температуры окружающего воздуха, на мой взгляд, верная. Только надо четко следить за относительной влажностью окружающего воздуха с помощью каких-либо средств (хотя бы с помощью мини метеостанций), чтобы не прыгать потом с феном вместо наблюдений.

Тут есть некоторое недопонимание процесса попробую пояснить на пальцах.
- пока нигде мы не  учитываем падение температуры с 21 до 23 часов как пример на 10 градусов
-  в чем совет - охладить зеркало до дельты -2С. Вопрос когда эта дельта должна быть достигнута? Тут ответ только один - заранее, как пример до 21 часа. Тогда к 23 часам мы получаем с учетом падения температуры  дельту +8град против -2град на 21час. И где наши достижения?
- если охладить с учетом падения температуры на 10C то получается что дельта на 21час должна быть -12С - это просто нереально со всех точек зрения.
- по моим оценкам чтобы охладить телескоп до дельты -2С с учетом падения температуры на 10С в период с 21 до 23 часов нужна мощность кондиционера\холодильника до 2квт
- вообщем не все так просто как кажется на первый взгляд.

И еще - если охлаждать мощным вентилятором минимально достижимая дельта получается 1.7-2град
- мной сделан холодильник вставляемый в окулярный узел - о чем была соответствующая тема https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,5291.0.html - проблема та же - днем он может охладить телескоп до дельты -2--5С но это ничего не дает так как после падения температуры дельта станет + 5-8С
- такая же проблема и с кондиционером - в абсолютном большинстве случаев он не может создать в помещении температуру на 15-20 град ниже чем на улице днем. Поэтому кондиционер помогает лишь не дать перегреться ограждающим конструкциям и все      

[Грин]

А так все правильно в кондишне есть режим осушения Dry - сейчас он у меня как раз в этом режиме пыхтит. Иначе все будет в конденсате.

Владимир, правильно ли я понял, что режим Dry в кондиционере позволяет осушать воздух в открытом куполе быстрее, чем происходит приток более влажного воздуха извне?

Пример. В комнате 20. Подставьте зеркальце или стекляху под поток холодного воздуха кондишна. Охладите до 15-12. (контрольный термометр у Вас есть ) Выйдите с ней в другую комнату, где 20. Ищите следы росы.

Вполне можно найти, если относительная влажность в другой комнате близка  к 100%.
А вообще идея охлаждения зеркала чуть ниже температуры окружающего воздуха, на мой взгляд, верная. Только надо четко следить за относительной влажностью окружающего воздуха с помощью каких-либо средств (хотя бы с помощью мини метеостанций), чтобы не прыгать потом с феном вместо наблюдений.

Думаю, что для любых целей кондиционирования купол должен быть максимально "герметизирован" - днём, при подготовке к наблюдениям. После открытия купола, ИМХО, все системы можно с лёгким сердцем выключать.
2. Если в комнате влажность 100%, по стёклам окон будут литься ручейки, стены будут в плесени, а из ковров и прочей ткани воду можно добывать.
3.Контролирую влажность гигрометром психрометрическим ВИТ-1 - простая, дешёвая штука. Раньше во всех музеях и картинных галереях на стенах висели...

[Владимир Николаевич]

Осушать воздух в открытом куполе как и охлаждать улицу это неправильно. Чубайс не поймет да и мощей не хватит.

[Грин]

- такая же проблема и с кондиционером - в абсолютном большинстве случаев он не может создать в помещении температуру на 15-20 град ниже чем на улице днем. Поэтому кондиционер помогает лишь не дать перегреться ограждающим конструкциям и все     

Владимир, я же не зря в первом своём посте упомянул мобильный кондишн - забавная штучка, покрутите в руках в каком-нибудь магазине. помещение он не остудит на 15-20 градусов, а 30кг железяку за пол-дня - леХко! заодно и воздух в куполе осушает неслабо.

[alexv]

Точка росы это производная температуры давления и влажности.

Немного уточню - не влажности, а относительной влажности (это важно, т.к. если относительная влажность атмосферного воздуха ниже 100%, то и охлаждать Г.З. можно ниже температуры атм. воздуха).