Wasserkühlung mit Kompressor gesteuert über eine SPS

[0-8-15 User]

es soll nur möglichst auf 20 Grad bleiben

So wie ich das bisher verstanden habe, leuchtet die LED dauerhaft mit konstanter Leistung? Da sollte es doch nicht allzu schwer sein, die Temperatur auf 20 Grad zu halten?

Also was genau kann jetzt ein Peltierelement, dass ein Chiller (Kompressorkühler) nicht könnte?

 

[bernd schuster]

Also die Lampe ist nicht durchgehend an, eher nur kurz so für 30 sekunden, in der Zeit entwickelt sie aber sehr viel Wärme. Ein chiller ist eine Art Kompressor oder wie?

 

[Qualla]

Da bietet sich eigentlich schon eine Wasserkühlung mit möglichst großem Reservoir an. Der fungiert dann als Puffer und kühlt nach der Leistungsphase wieder ab. Um das System noch träger zu machen, könntest du auch auf Öl als Kühlmittel setzen.

 

[Pyrukar]

Da bietet sich eigentlich schon eine Wasserkühlung mit möglichst großem Reservoir an. Der fungiert dann als Puffer und kühlt nach der Leistungsphase wieder ab. Um das System noch träger zu machen, könntest du auch auf Öl als Kühlmittel setzen.

@Qualla Wie genau willst du mit einer Wakü mit großem Reservoir das Wasser unter die Raumtemperatur kühlen? Der Punkt weshalb die sache so tricky ist dass die Kühlflüssigkeit unter die Raumtemp gebracht werden soll. Wenn du jetzt nicht mal kurz die Thermodynamik außer Kraft setzen möchtest brauchst du also mehr als nur einen großen Behälter um das System möglichst träge zu machen ...

EDIT und ach ja, ein Chiller funktioniert soweit ich das sehe prinzipiell mit einem Kompressor ... und einem Phasenwechsel ... ich sehe nicht wirklich wo sich dadurch die Sache vereinfachen lässt Einzig die Regelbarkeit des Peltierelements und somit der Temperatur macht mir etwas sorgen.

 

[0-8-15 User]

in der Zeit entwickelt sie aber sehr viel Wärme

Mehr als 70W von denen bisher die Rede war?

Also die Lampe ist nicht durchgehend an, eher nur kurz so für 30 sekunden

Wie wäre es, wenn du eine bestimmte Wassermenge dauerhaft auf ~ 10 Grad runterkühlst, und die Temperatur der LED dann einfach über den Durchfluss ausregelst? Um die LED für 30 Sekunden zu kühlen, wird nicht sonderlich viel Wasser benötigt werden. Und wenn der Behälter gut isoliert ist, dann muss der Kompressorkühler nur ab und zu anspringen.

Oder du baust eine Art Mischer ein, der einen Teil des Rücklaufs wieder dem Vorlauf zuführt, um die gewünschte Kühlwassertemperatur zu erreichen.

Wie eng ist das Temperaturfenster, in dem die LED gehalten werden muss?

 

[Pyrukar]

Mehr als 70W von denen bisher die Rede war?

Ja, denn die 70W wurden kurze zeit später korregiert aber irgendwie scheint das hier niemand so genau zu lesen es geht um ca 150 W

Kompressorkühler nur ab und zu anspringen.

Das ist soweit durchaus korrekt, aber ich verstehe nicht ganz, in wie weit der Kompressor gegenüber dem Peltier Element im Vorteil ist? Gerade wenn es nur um wenige C° unter Raumtemperatur geht schätze ich dass das einbinden eines Peltierelements deutlich einfacher funktioniert als einen Kompressorkreislauf einzubinden

 

[Qualla]

@Pyrukar Das ist mir schon klar Ein großes Reservoir hilft aber ganz enorm bei der Regelung, da es das komplette System träge macht und es sich dadurch nur langsam erwärmt. Folglich kannst du dann den Chiller viel kleiner dimensionieren.

 

[Pyrukar]

Ein großes Reservoir hilft aber ganz enorm bei der Regelung

Das sehe ich ganz genau so ... ist aber unabhänig der Kältemaschine

Kann mir mal jemand bitte erklären was ihr alle unter einem Chiller versteht? Wenn ich das bei Wikipedia suche dann komme ich nur allgemein auf Kältemaschiene ... wenn das wirklich nur der Englische Begriff für Kältemaschine ist, warum bringt ihr dann alle damit durcheinander? ( Zumindest der TE scheint die selben Probleme zu haben und dem soll ja schließlich geholfen werden )

 

[knoxxi]

BTW gibt es irgendwelche Budgetbegrenzungen?

 

[0-8-15 User]

das Kühlwasser sollte im Bereich von 19 bis 21 Grad liegen

Großer isolierter Behälter, Kompressorkühler, Pumpe, Dreipunktregler, fertig.

Kühler springt bei 21 Grad an und geht bei 19 Grad wieder aus. Die Umwälzpumpe läuft durchgehend.

Billig und einigermaßen effizient.

 

[Pyrukar]

Kompressorkühler

Machst du mal bitte ein Beispiel? Die einzigen die ich gefunden habe fangen bei ca 500€ an und leisten dafür ca 1500W Kühlleistung ...
Das ist ungefär das 10x von dem was benötigt wird und für 450€ Preisunterschied kann ich das Peltierelement lange laufen lassen bevor der Kompressor in irgendeiner Form effizienter wird

 

[0-8-15 User]

Bis jetzt wurde ja noch kein Budget genannt. Die Auswahl ist zwar groß, aber billig wird es nicht, wenn man so ein Gerät von der Stange kauft:
https://www.huber-online.com/de/product_listing.aspx?group=2.
https://www.rehsler-kuehlsysteme.de/index.php?Industriekuehler-0-5-kW-bis-230-kW-de
...
Aber man findet mit Sicherheit deutlich günstigere Alternativen um Wasser auf 19 Grad zu kühlen. Notfalls auf ebay.

 

[Duke711]

Naja die Peltierlösung kostet schon mehr als 50 Euro

- Regelnetzteil 100 Euro
- Peltier 200 W 35 Euro
- Wärmetauscher 60 Euro
- Lüfter 30 Euro
- Pumpe 50 Euro
- Kühlkörper für das Peltierelement ~ 40 Euro

usw.

Verflüssigereinheit ohne Plattenwärmetauscher und Pumpe ist gar nicht so teuer

https://www.ebay.de/itm/Vitrifrigo-...V-with-quick-couplings-16004680-/282824788224

Pumpe wird für den ersten Kreislauf so oder so benötigt.

 

[knoxxi]

Oder falls es was mehr sein darf, ne kleine Deltatherm RKV 15.2. wäre sogar sofort Verfügbar 😁

 

[0-8-15 User]

Also was genau kann jetzt ein Peltierelement, dass ein Chiller (Kompressorkühler) nicht könnte?

Also halten wir fest: Je nachdem, wie man es konkret umsetzt, könnte es kosteneffizienter sein.

 

[Pyrukar]

Bis jetzt wurde ja noch kein Budget genannt

Der aufmerksame Leser wird erfahren haben, dass es sich um eine Abschlussarbeit handelt ... ein Kompressor für mehr als 1000 Euro wie ihn @0-8-15 User vorschlägt sprengt das Budget 100 Prozent.

Peltierlösung kostet vielleicht mehr als 50 € aber nicht so viel wie du @Duke711 hier vorrechnest wenn man auf der Warmen Seite einfach einen Luftkühler installiert

ich würde mal sagen

Peltierelement 20€
CPU Luftkühler inkl Lüfter (ca 150W) 30€
Netzteil 100 € (wenn nicht anderweitig sowieso schon dabei)
also bewegen wir uns bei ca 50-150 Euro ( je nachdem ob ein Netzteil schon existiert)

Dazu kommt noch ein WaKü CPU Socket für die Kühlerseite mit ca 60 Euro

Also ich komme nicht auf 300 oder mehr ...

Also halten wir fest: Je nachdem, wie man es konkret umsetzt, könnte es kosteneffizienter sein.

ich weis nicht aber alle Produkte in deinen Links sind doch massiv teurer (zumindest die 4 die ich angeklickt hab)

 

[Duke711]

Heatpipekühler von einer CPU wird sehr bescheiden bzw. nicht funktionieren:

Durch den Strom eingebrachte Wärme vom Peltierelement:

140 W + 70 W LED = 210 W Abwärme im Optimalfall. Das ist sogar selbst für einen NH 15 schon grenzwertig, der deutlich mehr als 30 Euro kostet.

 

[0-8-15 User]

ein Kompressor für mehr als 1000 Euro wie ihn @0-8-15 User vorschlägt

Kostet auf ebay ~ 150 Euro: https://www.ebay.de/itm/CW-3000-Ind...ser-Schlauch-Laserrohre-Graveur-/252819273200, ob der was taugt weis ich nicht.

Aber es kann doch nicht so schwer sein, irgendeinen geeigneten Kompressorkühler für ein paar Kröten aufzutreiben ...

 

[Qualla]

Es müssen keine 150W auf der warmen Seite gekühlt werden. Die 150W sind doch Spitzenleistung der LED. Diese können einfach über einen 20° kalten Wasserkreislauf mit großem Reservoir gekühlt werden. Die Peltierelemente kühlen das Wasser, ja nach Leistungskurve (z.B. 30 Sekunden Vollast, 1 Minute Pause) dann nur bei 50W.

 

[Duke711]

@Qualla

Falsch der eingebrachte Strom und dessen Leistung von 140 W zzgl. der Wärme der LED muss an der wärmeren Seite abgeführt werden. Auch nicht irgendwie, denn die warme Seite darf 50 °C nicht übersteigend. Andern Falls steigt deutlich die Stromaufnahme des Peltierelementes = mehr Abwärme. Und die Kühlleistung des Elementes würde ebenfalls sinken.
Die Idee mit den Reservoir, das übrigens mehrere hundert Liter groß sein müsste, würde nur in einem klimatisierten Raum funktionieren.