Prova refrigeratore fai da te

[Rob3r7o]

Salve,
non sono un esperto nel fai da te e nemmeno un drago in elettronica ma volevo cimentarmi in questo piccolo progetto.
Ho preso spunto da un piccolo refrigeratore a 2 celle di peltier che ho trovato in rete (spero non fosse su questo forum). Come spesso accade nelle idee sparse per la rete, veniva descritto tutto il procedimento sul "come fare" ma poi mancava il risultato, il test finale, l efficacia o meno del lavoro.
Esso prevedeva un cubo di plexiglass avente per due delle sei facce (opposte) le celle di peltier. All interno del cubo veniva fatta scorrere l acqua. Le celle di peltier erano provviste ovviamente di dissipatore esternamente al cubo per smaltire il calore. Il contatto con l acqua viene garantito ( a detta dell autore) dal rivestimento in ceramica della peltier.

Avendo a disposizione un minifrigo da auto, appunto a peltier, mi è venuta voglia di realizzare qualcosa.
Il mio nanoreef è un piccolo cubo, con un filtro a zainetto al cui interno leggo che spesso viene messo il riscaldatore.
La domanda: se funziona il riscaldamento perchè non dovrebbe funzionare la refrigerazione??
L idea: praticare un foro rettangolare nel filtro a zainetto dell esatta dimensione della peltier. Siliconarla e dopo un velo di pasta per cpu, applicarle un bel dissipatore esternamente al filtro. Magari si potrebbe rivestire il filtro a zainetto per isolarlo termicamente.

Prima di smontare il minifrigo ho fatto un test con un buon termometro di precisione.
Temperatura dell aria 24 gradi
Temperatura interno frigo 12 gradi.
Un abbassameto di 12 gradi, niente affatto male. Certo il minifrigo è coibentato per bene ma a me basterebbe anche solo avere un delta T di 5°C. Basterebbe per superare l estate.
Ora qualche foto
Peltier
http://it.geocities.com/robyons/Peltier.jpg

dissipatore
http://it.geocities.com/robyons/Dissipatore.jpg

ventola
http://it.geocities.com/robyons/Ventola.jpg

Un cubo di alluminio con un elemento non identificato
http://it.geocities.com/robyons/Foto00762.jpg

Il test:
Ovviamente mi urta un poco sacrificare il filtro a zainetto e magari fare un fiasco totale per cui, per ora, ho modificato un piccolo contenitore in plastica come descritto precedentemente per effettuare la prova.
Siliconato al minimo la peltier ora aspetto che asciughi e domani conto di effettuare la prova.

Se i risultati saranno incoraggianti allora dovrò affrontare piccoli problemi:
Un termostato elettronico con sonda per comandare l accensione e lo spegnimento della cella.
Fare in modo che, una volta spenta la cella, la ventola resti attaccata almeno per 5 minuti ancora in quanto una volta staccata la corrente ho paura che il calore possa trasferirsi a tutta la cella e quindi anche all acqua.
Questo problema non so per ora come risolverlo ma l estate è ben lontana e ne ho di tempo ancora....
Grazie dell attenzione

[kurtzisa]

c'ho pensato pure io ad una cosa del genere, il mio problema è stato il fissaggio del dissipatore alla cella di peltier...

l'idea di fare un cubo con un lato come cella di peltier non è male e riusciresti pure a fissare bene il dissipatore, ora c'e' il problema del flusso di acqua, io farei un tubo che dal lato opposto alla cella arrivi fino a mezzo centimetro da essa, e quello diventa l'immissione di acqua, da un'altra parte a caso (lato) metterei lo scarico dell' acqua, cosi la cella raffredda bene l'acqua.

[capellone24]

l'idea non è affatto male....io però sarei andato più tranquillo con una pompa, un circuito ,un wateblock da cpu sul quale installare la cella di peltier e un dissipatore con ventola.

cmq per la cronaca una ventola che spara aria sulla superficie dell'acqua d'estate mi fa andare la temperatura sotto i 24 ,ad agosto,essendosi rotto il riscaldatore la ventola me l'ha mandata a 18 gradi per qualche giorno!!!! penso che il refrigeratore sia più importante per un grosso acquario in cui le ventole hanno poco effetto.

in ogni caso bel lavoro facci sapere come funziona.

Ciauz

[kurtzisa]

l'idea non è affatto male....io però sarei andato più tranquillo con una pompa, un circuito ,un wateblock da cpu sul quale installare la cella di peltier e un dissipatore con ventola.

cmq per la cronaca una ventola che spara aria sulla superficie dell'acqua d'estate mi fa andare la temperatura sotto i 24 ,ad agosto,essendosi rotto il riscaldatore la ventola me l'ha mandata a 18 gradi per qualche giorno!!!! penso che il refrigeratore sia più importante per un grosso acquario in cui le ventole hanno poco effetto.

in ogni caso bel lavoro facci sapere come funziona.

Ciauz

certo, magari un waterblock in rame...

i metalli NON devono entrare in contatto con la nostra vasca! NON devono rimanere immersi, e qui sta il problema maggiore

[alapergola]

penso che il refrigeratore sia più importante per un grosso acquario in cui le ventole hanno poco effetto.


O in una mini vasca con HQI!!!

:-))

#28 Ale
evviva il teco micro!

[capellone24]

kurtzisa...esistono waterblock in plexiglass .... ;-)

si tratta solo di attapparlo da un lato con la peltier...mi sembra di aver visto qualcosa di già predisposto su lunasio o si ybis....

Ciauz

[kurtzisa]

kurtzisa...esistono waterblock in plexiglass .... ;-)

si tratta solo di attapparlo da un lato con la peltier...mi sembra di aver visto qualcosa di già predisposto su lunasio o si ybis....

Ciauz

hanno la copertura in plexyglass se non erro, non la parte a contatto con cpu/gpu/peltier, quella deve essere per forza fatta con materiali conduttori di calore, e come sappiamo i metalli sono ottimi conduttori. (anche alcune ceramiche ma costano)

Si potrebbe fare un lato della peltier a contatto con l'acqua, visto che sono in ceramica, l'altro a contatto con i dissipatore facendo in modo che metallo non entri a contatto con il liquido.

Silicone non lo si può usare visto che plexy e silicone vanno poco d'accordo, non si può usare la colla per il plexy visto che plexy colla e altro materiale come tenuta non è il massimo. quindi bisogna trovare un materiale di facile utilizzo che non abbia inconvenienti, ergo vetro. In teoria si potrebbe fare un wb al contrario dove la parte esterna riscalda e quella interna raffredda, corpo del wb in vetro con una parete che sia la peltier, due passaparete nel vetro ed il gioco sarebbe fatto... Il problema è che secondo me se uno vuole provare lo fa, se no un teco mini e sei a posto e non hai rogne (ricordiamoci che deve essere testato ecc ecc, non si vogliono casini in vasca)

altrimenti si potrebbe fare una cosa del genere, wb in rame attaccato alla cella di peltier, dissipatore ad aria dall' altro lato della cella, una pompa stagna fa girare la stessa acqua in un circuito chiuso, una serpentina fa raffreddare altra acqua in un contenitore coibentato, un'altra serpentina (o direttamente l'acqua del contenitore) che raffreddi il nostro acquario... Anche in questo caso hai speso soldi e tempo per un accrocchio, fai prima a prenderti un refrigeratore e risparmi tempo, fatica e rogne...


Se si ha tutto in casa e la spesa è irrisoria si può fare... altrimenti secondo me 2 ventole e sei a posto, se monti un'hqi pensa al teco micro...

[Rob3r7o]

Ragazzi scusate ma oggi credo che non riuscirò a fare la prova.
Comunque come vedo di idee e strade ce ne sono molte, resta solo da vedere quanto verrebbe la spesa finale e se la resa è sufficiente.
Io ormai mi sono intestardito e proverò. Fermo restante che il dissipatore e la ventola in mio possesso credo siano assai scarsi.

Ho trovato il link del progetto da cui ho preso spunto

http://www.fruciano.it/Acquario/refrigeratore.shtml

Inoltre, qualcuno mi sa dire a che serve questo elemento che è fissato dentro un blocchetto di alluminio tra peltier e disipatore??
http://it.geocities.com/robyons/Foto00753.jpg

Ciao

[kurtzisa]

Ragazzi scusate ma oggi credo che non riuscirò a fare la prova.
Comunque come vedo di idee e strade ce ne sono molte, resta solo da vedere quanto verrebbe la spesa finale e se la resa è sufficiente.
Io ormai mi sono intestardito e proverò. Fermo restante che il dissipatore e la ventola in mio possesso credo siano assai scarsi.

Ho trovato il link del progetto da cui ho preso spunto

http://www.fruciano.it/Acquario/refrigeratore.shtml

Inoltre, qualcuno mi sa dire a che serve questo elemento che è fissato dentro un blocchetto di alluminio tra peltier e disipatore??
http://it.geocities.com/robyons/Foto00753.jpg

Ciao

un clicson, praticamente un'interruttore termico, ad una certa temperatura scatta e apre/chiude il contatto, serve a termostatare... si usa di solito per evitare surriscaldamenti

[Rob3r7o]

kurtzisa,
Grazie, stavo già per strapparlo via! #24 Invece guarda un pò quanto è utile.... :-))

[Rob3r7o]

Ragazzi sono molto rammaricato ma purtroppo la prova di ieri non ho potuto farla, causa un po di problemucci imprevisti. #07
Mi spiace anche perchè dovendo assentarmi per un po se ne parlerà a Dicembre.
Vabbè... avrò tempo per preparare il lavoro minuziosamente.
;-)

[mickwolfram]

Ragazzi...secondo me il progetto potrebbe essere efficiente!!!
Volevo sapere una cosa: il wattaggio delle due celle di Peltier quanto deve essere secondo voi?si!!!!!lo so che dipende dalla vasca e da quanto voglio raffreddare!!....per esempio se volessi applicare questo metodo per raffreddare una vasca marina mediterranea da 40 litri, da quanto devono essere le celle come wattaggio?

Ciao a tutti

[kurtzisa]

Ragazzi...secondo me il progetto potrebbe essere efficiente!!!
Volevo sapere una cosa: il wattaggio delle due celle di Peltier quanto deve essere secondo voi?si!!!!!lo so che dipende dalla vasca e da quanto voglio raffreddare!!....per esempio se volessi applicare questo metodo per raffreddare una vasca marina mediterranea da 40 litri, da quanto devono essere le celle come wattaggio?

Ciao a tutti

dimensionare il tutto non ne sono capace purtroppo, questo sistema secondo me è tutt'altro che efficiente, si hanno perdite di "freddo" ovunque... Chiediti come mai i refrigeratori della ocean costano coì tanto, non credo solo per l'elettronica ma anche per i materiali, non è facile progettare una cosa simile...

[marcogig79]

Ciao se ci sono evoluzioni aggiornami anche io voglio cimentami con i peltier

[kurtzisa]

Ciao se ci sono evoluzioni aggiornami anche io voglio cimentami con i peltier


Guarda, io ci ho rinunciato :P sopratutto per i materiali in cui far scorrere l'acqua

[marcogig79]

ascoltate la mia idea magari può essere di ispirazione.
Prendo un pentolino in acciaio inox. Metto dentro la peltier con su il dissipatore e la ventola.
Immergo il fondo del pentolino nella sump, facendo si che i manici tengano il pentolino sulla sump.

Che ne dite potrebbe funzionare? L'acciaio è pressocchè incorrosibile e non rilascia ioni tossici.

[gabriele]

in questo caso con la pentola secondo me raffreddi solo parte dell'acqua eil ssitema è poco efficace
bisognerebbe provare però....

[Rob3r7o]

Salve,
forse avrei fatto meglio a fare prima l esperimento e poi scriverne i risultati.
Purtroppo ho maneggiato con poca cura la peltier che si è sbeccata e a contatto con l acqua credo sia andata in corto. Morale esperimento fallito!

Testardo come sono avrei anche riprovato con una cella di nuova generazione
(non le cineserie messe nei minifrigo) solo che intanto il nanoreef mi ha dato tanti di quei problemi che ho deciso di smantellare tutto. #07

Mi scuso per il lavoro lasciato a metà.

[gabriele]

tranquillo
comunque scusami uan cosa credo le celle perltier non possono essere immerse
per il nano reef mi spiace
riprova con più calma

[edvitto]

le celle perltier non possono essere immerse

Vero!
E poi scusatemi, fatto salvo che le cellette sono assai poco performanti, non vi conviene magari prendervi un frigo economico, tipo resun, e magari aggiungergli una seconda cella, se proprio volete potenziarlo?
Comunque a mio avviso è tempo perso...
Anche io avevo cercato come un pazzo uno scambiatore (altrimenti detto dai maniaci dell'over... waterblock) in titanio o in alluminio (metalli biocompatibili, e quindi adatti anche alle vasche di barriera), ma è stato praticamente impossibile trovarlo...
Il problema di un contatto "a piatto" tra cella e vasca è che lo scambio termico risulta poco efficiente.
In realtà, ultimamente stavo pensando di procurarmi un mini compressore e provare a costruirmi il circuito da solo. Il problema è che non so dove trovare i pezzi...

[marcogig79]

Allora dopo numerosi test il progetto che mi accingo a realizzare è il seguente.

L'acqua scorre in un circuito dedicato separato (Acqua demineralizzata). Passa attraverso un waterblock di rame a contatto con la peltier. Si raffredda e si fa un giro in sump con dei tubi in alluminio.
Domani attendo un analisi chimica di un laboratorio per capire se il tubo che ho preso rilascia in vasca alluminio. La lega 5xxx dovrebbe resistere alla corrosione sopra ph8 tipica del marino. Poi vi dirò....
Se non rilascia credo che il più è fatto! L'alluminio conduce calore a meraviglia.

[edvitto]

L'acqua scorre in un circuito dedicato separato (Acqua demineralizzata). Passa attraverso un waterblock di rame a contatto con la peltier. Si raffredda e si fa un giro in sump con dei tubi in alluminio.

Questo progetto ha scarse possibilità di funzinamento, e ti spiego subito il perchè.
Di fatto, stai facendo due scambiatori, uno acqua di raffreddamento / cella, ed il secondo acqua di rafferddamento / acqua di vasca.
Innanzi tutto, secondo il tuo progetto il secondo circuito scambia per sola conduzione, in un ambiente non a circolazione forzata e a pressione atmosferica, per cui ha un bassissmo rendimento.
Secondo poi, a regime, esiste un principio fisico per cui il dT tra scambiatore e fluido affinchè lo scambio sia efficiente non può essere inferiore ai 4-5 gradi. Ora, notoriamente la temperatura fredda di una cella di Peltier difficilmente può essere inferiore ai 20°C, per cui il fluido refrigerante avrà nelle migliori condizioni 25°C; di conseguenza, se va bene bene in vasca puoi tenere 30°C, se disponi di abbastanza potenza...
Ragazzi, circuiti fatti da professionisti dichiarano di poter, nelle migliori condizioni, abbassare la temperatura di esercizio di una vasca gestita con normali neon di 3-5°C rispetto alla T ambiente.
Questa tecnologia non è in grado di raffreddare vasche sovra illuminate, come tipicamente i nostri nano, a meno di investire un capitale in energia elettrica ed in impianti, come gli OCEAN, che non a caso costano un putiferio.
Provate a vedere che modello vi suggeriscono per una vaschetta da 100L, con HQI da 150W+ 24PL, e poi capirete perchè i modelli a compressore sono molto più economici!
Secondo me la lotta alle alte temperature va fatta con altri metodi:
1. ventole, funzionano egregiamente e costano poco, purtroppo fann ocasino...
2. preferendo quando possibile le T5 alle HQI; scaldano molto meno e sono in giusto dimensionamente ugualmente performanti!
3. modulando il fotoperiodo in modo che il picco di illuminaizone almeno non coincida con il picco di calore!

Comuqnue, se volete insistere con le celle di peltier, vi suggerisco di trovarvi uno scambiatore in alluminio, e di fare uno scambio acqua di vasca/cella, almeno perdete meno effcienza!

[edvitto]

L'acqua scorre in un circuito dedicato separato (Acqua demineralizzata).

P.S., piuttosto che acqua demineralizzata, che ha un bassissimo CP, ti suggerisco di usare una miscela di acqua e glicole, oppure qualche olio diatermico, in giro ne trovi di sicuro!

[kurtzisa]

si fa prima a prendersi dei refrigeratori normali e hai meno spese e spreco di tempo... come dice edvitto troppe perdite

[marcogig79]

L'acqua scorre in un circuito dedicato separato (Acqua demineralizzata). Passa attraverso un waterblock di rame a contatto con la peltier. Si raffredda e si fa un giro in sump con dei tubi in alluminio.

Questo progetto ha scarse possibilità di funzinamento, e ti spiego subito il perchè.
Di fatto, stai facendo due scambiatori, uno acqua di raffreddamento / cella, ed il secondo acqua di rafferddamento / acqua di vasca.
Innanzi tutto, secondo il tuo progetto il secondo circuito scambia per sola conduzione, in un ambiente non a circolazione forzata e a pressione atmosferica, per cui ha un bassissmo rendimento.
Secondo poi, a regime, esiste un principio fisico per cui il dT tra scambiatore e fluido affinchè lo scambio sia efficiente non può essere inferiore ai 4-5 gradi. Ora, notoriamente la temperatura fredda di una cella di Peltier difficilmente può essere inferiore ai 20°C, per cui il fluido refrigerante avrà nelle migliori condizioni 25°C; di conseguenza, se va bene bene in vasca puoi tenere 30°C, se disponi di abbastanza potenza...
Ragazzi, circuiti fatti da professionisti dichiarano di poter, nelle migliori condizioni, abbassare la temperatura di esercizio di una vasca gestita con normali neon di 3-5°C rispetto alla T ambiente.
Questa tecnologia non è in grado di raffreddare vasche sovra illuminate, come tipicamente i nostri nano, a meno di investire un capitale in energia elettrica ed in impianti, come gli OCEAN, che non a caso costano un putiferio.
Provate a vedere che modello vi suggeriscono per una vaschetta da 100L, con HQI da 150W+ 24PL, e poi capirete perchè i modelli a compressore sono molto più economici!
Secondo me la lotta alle alte temperature va fatta con altri metodi:
1. ventole, funzionano egregiamente e costano poco, purtroppo fann ocasino...
2. preferendo quando possibile le T5 alle HQI; scaldano molto meno e sono in giusto dimensionamente ugualmente performanti!
3. modulando il fotoperiodo in modo che il picco di illuminaizone almeno non coincida con il picco di calore!

Comuqnue, se volete insistere con le celle di peltier, vi suggerisco di trovarvi uno scambiatore in alluminio, e di fare uno scambio acqua di vasca/cella, almeno perdete meno effcienza!

Innanzitutto ti ringrazio per la risposta costruttiva e motivata.
La cella di peltier che intendo utilizzare dovrebbe arrivare a -20° anche se non mi aspetto questo risultato. Credo che dovrei assestarmi sui 3/4° se riesco a raffreddare bene la parte calda. Certo se andasse a 20° non otterrei granchè, ma a 3/4° la cosa sarebbe molto diversa. Se c'è qualcuno che ha provato materialmente la peltier mi piacerebbe che scrivesse che temp raggiunge...

[edvitto]

Credo che dovrei assestarmi sui 3/4° se riesco a raffreddare bene la parte calda

In liena prettamente teorica questo è possibile, perchè il dT tra le superfici delle celle è indicativamente di 70. Quindi , se la T ambiente è 40°C è possibile avere sulla superficie fredda 5° e su quella calda 75°C.
Come ben comprenderai, però questi risultati sono ampiamente teorici. A mio avviso 20°C sulla parte fredda, quando la T ambiente è di 35° è già un ottimo risultato!
Comunque, non è tanto qesto il problema... è una questione di rendimento!
Le macchine frigorifere sono rappresentate da un COP, ovvero un coefficiente che rappresenta in base alla spesa elettrica (W) quanta potenza termica sono in grado di assorbire (Wt).
Quindi, se tra carico ambientale, carico termico delle pompe ed irraggiamento delle lampade sei in grado di determinare il carico termico della vasca (Wass), puoi facilmente determinare il dimensionamento della macchina frigorifera!
Nella fattispecie, a meno delle perdite di conduzione del calore, comunque da considerare, all'equilibrio:

Wass=Wt=COP*W

da cui discende il dimensionamento elettrico

W=Wass/COP

In realtà, affinchè la macchina raffreddi e non lavori in continuo, deve essere che:

Waa>>Wt, e quindi

W>>Wass/COP

Allora, ipotizziamo per semplicità che una vasca con 150W di luce, 15W di pompe immerse, più tutto il carico ambientale abbia un carico termico di 100W (Wass).
Quale deve essere il dimensionamento elettrico della macchina frigorifera?
Ebbene, considerate che il COP delle celle di Peltier è circa 0,6, mentre di una buona macchina a compressore anche superiore a 3; ipotizziamo qui per prudenza 2,5.

W>>200/,6>>332W in caso di cella di peltier
W>>200/2,5>>80W in caso di macchina a compressore.

Capite dunque bene che l'impiego di celle di peltier non è assolutamente conveniente, a meno che non sia giustificato da particolari condizioni techiche, quali:
1. le celle di peltier raffreddano e riscaldano, quindi un solo strumento può pilotare tutta la termica della vasca;
2. per piccole potenze (<50W) l'impiego delle macchine a compressore è eccessivamente oneroso;
3. sebbene siano ventilate, le celle di peltier risultano solitamente meno rumorose dei compressori.
Tenete presente che per raffreddare un piccolo nano da 60L con HQI e amenità come sopra, diversi testi consigliano macchine a compressore da almeno 1/10HP, pari a 75W, quindi capaci di un carico frigorifero pari ad almeno 200Wt.

Le celle di peltier sono un'ottima soluzione per piccole vasche (entro i 30L) e senza HQI; sopra questi carichi sono inutili.
Personalmente, ho un TECO micro su un nano da 100L+150HQI+skimmer+pompe ecc... D'estate è totalmente inutile, e devo integrare con delle ventole.
In compenso, è molto utile da settembre a giugno perchè è in grado da solo di regolare la T della vasca, e levo le ventole dalle scatole.
Diversamente, le celle servono assai a poco...