Охлаждение аквариума модулями пельтье

ArtemKuchin

Вот тема еще одна, ближе к лету.
Аквариумы перегреваются не хило летом и надо охлаждать, иначе рыбам плоховато. Вариантом много, но мне открывать крышку и подставлять вентилятор как-то стремно - рядом дрога, пыль летит, гарь.

Есть идейка использовать модули пельтье, но немного по другому.
Поставить коробочку с ним между фильтром и акваримом на обратном пути. Фильтр внешний. Модулю требуется хорошее охлаждение. Вот просто и делаем коробочку герметичную из Аллюминия или стали (чтобы хорошо проводило тепло), делаем входной и выходной вход по диаметр шланга, подлючаем шланг, закрываем коробку герметично, на коробку ставим модуль пельтье, радиатор, низкооборотистый вентилятор.

Получается что вода идет так:

АКВАРИУМ - ФИЛЬТР - ОХЛАДИТЕЛЬ - АКВАРИУМ

Расчет мощьности модуля для аквариума 100Л для понижения температуры на 5 градусов.

Теплоемкость воды: 4200 Дж/(кг К).
C=dQ/dT
dQ=dT*C
dQ=5 К *4200 Дж/(кг К) * 100 кг=210 КилоДжоулей

Джоуль = работа 1Вт за 1Сек
У меня нет заоконных данных, поэтому будем считать, что нам надо охладить аквариум на 5 градусов за 3 часа (их соображений, что именно за такое время в жаркий день она и поднимается на 5 градусов без охлаждения). (точный расчет времени нагревания - это пипец, надо учитывать тонну данных и интегрировать).

3ч=10800 сек

P=A/t
P=210 000 / 10800 = 19Ватт

Ну будем считать, что у нас КПД ниже плинтуса, пусть будет 40%. Тогда надо брать модуль с мощностью около 50-60Ватт (для запаса).
Это - мощность холоднопроизводителности, а не прожорливости модуля.

Что-то вроде этого:
http://www.chipdip.ru/product0/9000041572.aspx
доп. инфо:
http://cryo.spb.net.ru/index.phtml?tid=64

Т.е. надо будет еще смастерить блок питания от розетки на 12В, 6A.
Чего это за блок питания такой - не знаю.
Типа этого монстра, чтоли ?:
http://www.chipdip.ru/product0/9000036099.aspx

По деньгам: модуль 300р + бп 1100 + коробчка, герметик, радиатор, вентилятор, думаю все вместе около 2000р. выйдет. Но получается эффективно и тихо.

Прошу проверить расчеты, выразить свое мнение.

Реклама

Паятель

Типа этого монстра, чтоли ?:
http://www.chipdip.ru/product0/9000036099.aspx

А это не сетевой БП, он рассчитан на питания от аккумулятора. Но это не такая большая проблема, можно и самому сделать.

dQ=5 К *4200 Дж/(кг К) * 100 кг=210 КилоДжоулей

2100 КДж, а не 210. Тогда требуемая мощность 195 Вт.

КПД пусть будет 40%

Что-то мне кажется многовато, надо ещё уточнить. Но пусть пока 40%. Тогда мощность холодообразования получается около 490 Вт. Многовато модулей понадобится.

Реклама

А если иодули просто положить на радиатор, а на них поставить аквариум? 4 штуки по углам, по мощности я думаю хватит. ИМХО так проще будет. А БП надо не от ноутбуков

ИМХО слишком шикарно будет для этих целей. Взять просто транс ватт на 250, и диодный мост. В аквариум термодатчик, а им коммутировать релюшку, которая будет включать и выключать модули пельтье.

ArtemKuchin

Паятель писал(а):
dQ=5 К *4200 Дж/(кг К) * 100 кг=210 КилоДжоулей
2100 КДж, а не 210. Тогда требуемая мощность 195 Вт.
КПД пусть будет 40%
Что-то мне кажется многовато, надо ещё уточнить. Но пусть пока 40%. Тогда мощность холодообразования получается около 490 Вт. Многовато модулей понадобится.

Хмм. да, блин, ну я считалкин однако последнее время. 192Вт это уже круто, впрочем, действительно, чего это я, 100Л 19 Вт на 5 градусов - смешно. Ну ладно. На счет 40% КПД - не все так плохо, дело в том, что были опыты 70Вт пельтье атлон с теплоотдачей примерно в 70Вт и охлаждали - очень даже справился. Может быть, кстати, стоит брать КПД ближе к 100, точнее вообще его не учитывать, так как в паспорте к модулю УЖЕ указана мощность холодогерерации, и в ней уже учтен КПД модуля. Вот.

И если так, то пойдет 4 вышеупомянутых модуля. Это сделает конструкцию дороже и тогда уже совсем непонятно какой блок питания надо ему. Сила тока безумная, вот тебе и P=UI. Но, конечно, получается, что 4 модуля будут хавать порядка 240Вт - на электросчетчике скажется, однако.

Но разумеется его нанадо будет гонять 24х7. Надо будет термометр присобачить и МК, чтобы включалось когда надо.

Реклама

ArtemKuchin

SeregaT писал(а):А если иодули просто положить на радиатор, а на них поставить аквариум? 4 штуки по углам, по мощности я думаю хватит. ИМХО так проще будет. А БП надо не от ноутбуков ИМХО слишком шикарно будет для этих целей. Взять просто транс ватт на 250, и диодный мост. В аквариум термодатчик, а им коммутировать релюшку, которая будет включать и выключать модули пельтье.

нет, так не пойдет

1) дно должно лежать полностью, иначе грунт и вода продавят стекло в итоге
2) грунт нельзя охлаждать - это замедляет рост растений, наоборот, в грунте ставят обогревающий шнур, чтобы там была микроциркуляция воды и активность бактерий и корней
3) обычно проблема охлаждения возникает тогда, когда аквариум еже есть, и поднять 130КГ (с грунтом и стеклом) и поставить на радиаторы - это круто.

Про транс и БП. видать придется так - дешевле и мощи хватит. Диодные мосты на такую мощь бывают?

Реклама

Паятель

так как в паспорте к модулю УЖЕ указана мощность холодогерерации, и в ней уже учтен КПД модуля.

Даже если и так, учитывать нужно КПД всей системы. Т.е. принимать во внимание охлаждение воздуха, ёмкости, неполный отвод тепла от воды и т.д. Сложно сказать, каков он будет - зависит от конструкции устройства.

тогда уже совсем непонятно какой блок питания надо ему.

Компьтерный не подойдёт?

Диодные мосты на такую мощь бывают?

Да, конечно. В крайнем случае можно несколько параллельно включить.

Реклама

Идея интересеная. Кажется, уже встречал подобное решение в каком-то журнале. Но элемент наклевали на стенку аквариума (кажется). В воскресенье выйду на работу, посмотрю. КПД элемента действительно меньше 50%

ArtemKuchin

Сэр Мурр писал(а):Идея интересеная. Кажется, уже встречал подобное решение в каком-то журнале. Но элемент наклевали на стенку аквариума (кажется). В воскресенье выйду на работу, посмотрю. КПД элемента действительно меньше 50%

Я тоже сначала думал наклеить на стенку аквариума, но, мне кажется, что это вызовет дисбаланс температур сильный (одна сторона холодная, другая- теплая), неравномерно нагрева стекла в итоге тоже может аукнуться, и я еще боюсь, что рыбы могут простыть из за прыжков из холодного в горячее (это не шутка, они реально простывают при резких перепадах температуры). Поэтому лучше на возврате от фильтра и дождевателем сверху равномерно заливать.

КПД его действитьельно маленький, но, еще раз, я думаю в документе цифры уже с учетом этого.

Очень прошу глянуть инфо.

RST · Сообщение **RST** » Пт май 02, 2008 20:21:30

Чтобы модуль Пельтье работал, от его другого конца нужно отводить примерно вдвое больше тепла, чем он откачивает при охлаждении. При этом понижение температуры на холодном конце отсчитывается от температуры горячего. То есть нужно как-то охлаждать горячую сторону элемента до температуры окружающего воздуха. Можно водой.

ArtemKuchin

RST писал(а):Чтобы модуль Пельтье работал, от его другого конца нужно отводить примерно вдвое больше тепла, чем он откачивает при охлаждении. При этом понижение температуры на холодном конце отсчитывается от температуры горячего. То есть нужно как-то охлаждать горячую сторону элемента до температуры окружающего воздуха. Можно водой.

Думаю, как я говорил вверху, большой медный радиатор + низкооборотистый большой (12см) ветилятор справятся. Если надо - 2вентилятора. Масса радиаторов - около 1КГ.

Rokl

artemm писал(а):...На счет 40% КПД - не все так плохо, дело в том, что были опыты 70Вт пельтье атлон с теплоотдачей примерно в 70Вт и охлаждали - очень даже справился. Может быть, кстати, стоит брать КПД ближе к 100...

Очень оптимистичная оценка КПД элемента Пельтье (завышена раз в 10)...его КПД единицы процентов. Где то 4-5 процента. Если б был КПД выше, все бы холодильники перешли на этот элемент...не шумит и КПД высокий.

Однако холодильники на элементах Пельтье разочаровывают по своему КПД.

ArtemKuchin

Rokl писал(а):
artemm писал(а):...На счет 40% КПД - не все так плохо, дело в том, что были опыты 70Вт пельтье атлон с теплоотдачей примерно в 70Вт и охлаждали - очень даже справился. Может быть, кстати, стоит брать КПД ближе к 100...
Очень оптимистичная оценка КПД элемента Пельтье (завышена раз в 10)...его КПД единицы процентов. Где то 4-5 процента. Если б был КПД выше, все бы холодильники перешли на этот элемент...не шумит и КПД высокий. Однако холодильники на элементах Пельтье разочаровывают по своему КПД.

По вашему выходит, что если для модуля указано 100Вт охлаждения, то
одно из двух:
а) он реально охлаждает на 4-5 ватт?
б) он реально охлаждает на 100ватт, но при этом жрет 2.5кВт?

В экспериментах с охлаждением процессора ни то ни другое не подтвердилось. 70Вт пельтье отводил 70Вт тепла от атлона, и жрал при этом сколько, сколько потянул БП компа (а он был кажись на 500Вт). Так что про 4-5% вы хватили. Просто охлаждать сам модуль надо ОЧЕНЬ достойно. Лана, приеду из отпуска в конце мая, куплю один и проверю все параметры.

Холодильников на пельтье я думаю именно из-за охлаждения модулей нет. Холодильник - он вечно в углу стоит, без циркуляции, а если такой гробрне сделать охлаждение, то лучше оставить компрессор, так как щуму от вентиляторов будет больше. Хотя, если вывести вентилятор на улицу и пусть по гофре воздух на охлаждение, то может быть прокатит. Однако: а) это не практично б) думаю компрессор дольше живет, чем модули пельте.

RST · Сообщение **RST** » Сб май 03, 2008 18:20:56

Холодильники на эффекте Пельтье выпускались некоторое время. Потом пропали. Не помню только как звались. Такие были маленькие и молчаливые.

Я на элементе Пельте (две штуки) получал -30 градусов, при токе потребления 12 ампер, 12 вольт- итого 150 ватт. Правда, для отвода тепла использовал водяное охлаждение. Вот при обратном преобразовании- тепла в электричество- действительно получается КПД 4-5 %

Rokl

RST писал(а):Холодильники на эффекте Пельтье выпускались некоторое время. Потом пропали. Не помню только как звались.

Холодильники"Морозко" и маленькие такие, т.к. КПД никакой. Жрет электричество очень много, а охлаждает очень мало. КПД элемента Пельтье еденицы процентов. До 10 процентов не дотягивает и очень прилично. Точную цифру не помню, но устройства на них видел и работал с ними.

Журнал "радиохобби"№6 2004 год на стр. 32- практическое применение модулей для охлаждения аквариума.Статья называется "термоохлаждающие модули. Варианты практического применения".

ArtemKuchin

Сэр Мурр писал(а):Журнал "радиохобби"№6 2004 год на стр. 32- практическое применение модулей для охлаждения аквариума.Статья называется "термоохлаждающие модули. Варианты практического применения".

Хмм.. и где бы мне этот журнал найти

Наберите в поисковике, он и найдётся. Паятель.

ФД263 01

В инете была статья, по-моему на акве, так там мужик 150Л с дискусами охлаждал 70Вт-ным модулем, конструкция представляла из себя кусок оргстекла, равной по толщине модулю, и два радиатора, один в воде- со снятым вентилятором(охлаждающий), второй на воздухе, с вентилятором.
Конструкция позволяла "сбросить" температуру с 30С до 28С-27С.При конструировании "холодильника" следует учесть, что любые металлы в акве не есть хорошо, медь на пример является клеточным ядом, (ей например борятся с зеленкой ), а ионы алюминия взывают слабоумие.(может быть для рыб это не актуально, хотя при разведении могут получиться мутанты, у которых вырастут ноги, они вылезут и набьют хозяину морду

) . Мне кажеться что в качестве теплообменника лучше всего использовать лабораторный змеевик, правда стоит дорого, 2500 р(ну типа первый контур, второй контур).
Для себя же я вынашиваю план приделывания бытового холодильника к аквариуму. тем более распиленный холодильник уже есть - морозилка, радиатор, компрессор. Опять же в инете читал. что систему можно заправлять бутаном.(газ для зажигалок), но вот количество газа, должно быть с точностью до грамма.

Efimozi

ФД263 01 писал(а): Мне кажеться что в качестве теплообменника лучше всего использовать лабораторный змеевик, правда стоит дорого, 2500 р(ну типа первый контур, второй контур).

но вот количество газа, должно быть с точностью до грамма.

1. У меня сердце обливалось кровью (простите) на скупке цвет мета этого барахла - трубочки нержавейка от 4 мм и т. д. по 120 руб за кило. просто я себе покупал палки на балкон и не упустил случая взять для трубки Пито-Прандгля и термопар. А самогонных аппаратов вайлом! Ваши выводы?
2. Кто тебе эту вату сказал? Забей на это! если так хочеш заморочится то провешивай или пересчитывай, а вообще нагат! (Холодильщики вокруг себя мутят такое облако непонятностей, что отпадает вся охота этим заниматься, а на самом деле ума много не надо, карлики они, тока цены лупят)