Refrigeración de DSLR por caja fría - Capítulo II

[snikers]

Si la pasta estilo artic silver o similar has de poner poca cantidad y muy bien extendida,yo uso la típica blanca,en años de montar pcs me he dado cuenta que apenas hay diferencia de la de plata.

Quizás has apretado poco los tornillos del disipador del peltier,no?

Igualmente a 20 grados el disipador no debería calentarse mucho,yo estoy en 85W y el disipador que yo tengo hace 12x9 y tengo un ventilador de 9cms funcionando a 7v.

Creo que tu usas un disipador de 12x12,un ventilador de 12cms y a 12V,asi que no debería calentarse mucho si el ventilador trabaja a 12v,lo que yo me refería a de poner un peltier de 90W era por el tema de transferencia de calor,quizás el problema radica en la absorción del calor del peltier y no a la disipación en sí,quizás un disipador de cobre sería lo suyo,yo lo mismo compro uno de vga que apenas pesa 350 gramos con ventilador y todo y sería mucho mas eficiente que el cutrealuminio que estamos poniendo,ya que lo que nos interesa es quitar lo más rapidamente el calor del peltier,para disipar ya está el ventilador.

[XAP]

Hola.

A ver si entre todos congelamos esa canon , te comento.

Para conseguir -15ºC en el lado frio de la celula ( ojo, no el aire de dentro de la caja) y para un Delta 65º ( siendo muy generoso) el lado caliente ( de la peltier) no debe subir mas de 40º, que a una temperatura ambientede 25º nos da una diferencia de 15º por lo que es logico que el disipador no "parezca" muy caliente. Sabiendo el Delta exacto y midiendo la temperatura del radiador puedes saber el grado de eficiencia que estas obteniendo.
Otra cosa, el conseguir el mayor aislamiento termico entre el lado caliente y el frio es tremendamenete efectivo, pero ojo, no se debe "tapar" ,o lo menos posible, el lado caliente pues de lo contrario hariamos que el lado caliente conserve mas calor y lo que necesitamos es que radie lo maximo.
Referente a la silicona termica hay que ir con muchisimo cuidado si utilizamos una peltier que no esta sellada. Si no lo esta debes evitar que entre silicona en las uniones metalicas ( entre las placas de porcelana) pues eso haria que el calor se trasmitiera al lado frio a traves de la silicona. Si por cualquier motivo se impregnara de silicona el interior basta sumerger la peltier en alcohol de quemar un rato y luego soplar......soplar he!!!!!

Por lo demas yo tambien veo muy complicado llegar a -15ºC en el aire del interior a una temp. ambiente de 25º, en mi caso tengo la esperanza de llegar a +- 0ºC de temperatura para una noche normal de verano, eso si 0ºC a 10mm del CMOS.


saludos

[XAP]

Se me olvidaba!!!! Al tanto con algunas peltiers de alta calidad pues te las venden para 12V y luego resulta que el fabricante da el Delta maximo a 15V, vamos que no son de 12V si no de 15V.

saludos

[snikers]

Lo jodio es que el peltier esté a -20 en el lado frío y el aire dentro de la caja esté a 5 grados,igualmente si giro la caja la temperatura varía internamente,es decir se da el fenomeno frio abajo,calor arriba,lo que es extraño que con la caja que he realizado que lleva 2 lamas de aluminio con porexpan dentro y fuera la he forrado de k-flex de tuberías con cinta de aluminio tenga un interior tan "caliente"

Aunque bueno,estoy contando que en mi habitacion tengo 25 grados estáticos,me explico,sin movimiento de aire,en el raso aunque estemos a la misma temperatura una pequeña brisa sobre el disipador será crucial para rebajar algunos grados de más.

Yo por lo pronto estoy contento con el resultado y a la espera de hacer mas pruebas.

[xatamec]

Hola de nuevo,

He conseguido una mejora significativa. Eldisipador presiona al Peltier mediante unos tornillos roscados al dedo frío. Para minimizar la transferencia térmica entre ambos había utilizado tornillos de nylon. Me he dado cuenta que con esos tornillos no podía asegurar una presión adecuada entre dispador-peltier-dedo frío, así que los he cambiado por unos metálicos que he podido apretar bastante mas. Ahora he podido bajar 8ºC mas y sobre todo los primeros grados han caído muy rapidamente.

Estado inicial, 20ºC (los números del display de mi termostato no se ven muy claros en las fotos). He empezado con el calentador frontal que se ve en el reductor apagado:




A los 15 minutos la temperatura ya había caído a 10ºC. Mirad la gráfica temperatura/tiempo con las medidas que he tomado:




Foto a los 89 minutos cuando la temperatura era -5ºC:



Si os fijáis en esta última foto se aprecia condensación en el reductor y un poco en la caja en la zona que coincide con la nariz del flash, donde el espesor del poliestireno es mucho menor. Reforzaré ese punto con espuma aislante. Al sacar la tapa del reductor, el filtro IDAS LPS se ha entelado un poco. En este momento he conectado el calentador frontal y al cabo de un rato ha desaparecido la condensación y la temperatura se ha estabilizado en -6ºC. Observad que el filtro esta limpio de condensación completamente:



De momento he llegado a -6ºC con una temperatura ambiente de 20ºC, equiparable a la de muchas noches de verano. Sigo lejos de los -15ºC que esperaba, pero he identificado varios puntos de mejora:

1- El aislamiento debe reforzarse en algunos puntos de la caja
2- El conector conectado a la caja que alimenta el Peltier y el ventilador estaba muy caliente. Probablemente se debe a que su sección es insuficiente. Lo cambiaré por uno mejor.
3- Debo aumentar la resistencia del calentador frontal. Tras conectarlo el reductor ha subido bastante por encima de la tempertura ambiente. Esto resta eficiencia a la caja y no es necesaria tanta potencia calorífica para evitar la condensación.
4- Cuando tenga el modulador PWM probaré con una potencia menor en el peltier para ver si mejora o empeora.

Saludos,
Sergi

[snikers]

Ostras -5 grados,está bien,aunque veo que tienes problemas de condensacion ,deberé probar con esa temperatura.

Podriás hacer un dark de 10 minutos a iso 800 a esa temperatura para compararlos con los mios?

Tienes que cerrar la naniz muy bien,ya que tanta exposicion cualquier pizca de luz entra.

Buenos resultados,podemos fiarnos del termómetro que has puesto? lo has cotejado con algún otro antes de montarlo?

Cuanto te consume el peltier al final?

Saludos

[xatamec]

Hola,

El termostato es tan fiable como cualquier otro termostato. Te puedo decir que la sonda sólo vale mas que el último termómetro que vendió el Lidl. El comportamiento de esa sonda es bastante lineal, que es mas importante que el valor absoluto de temperatura medido.
Comparándolo con el termómetro que tengo dentro de casa da siempre una lectura 1ºC por encima.
En cuanto al dark, en la próxima prueba lo sacaré, porque en realidad la cámara disipa mas calor cuando está en exposición que en reposo, pero antes quiero hacer las mejoras que he comentado. Si todo va bien el lunes hago otra prueba.

Saludos,
Sergi

[xatamec]

Ayer, después de implementar las mejoras que comentaba hice una nueva prueba. No he conseguido mejorar los resultados.
Partiendo de 20ºC llegué a -5ºC en 1h 50 minutos. A esa temperatura ya se había formado condensación en el reductor, así que confirmo que es imprescindible usar el calentador frontal para evitarla. He reducido la potencia del calentador a 3.9W, tras conectarlo la condensación desapareció en pocos minutos.
En esos momentos me puse a sacar darks de 15 minutos, tras un buen rato la temperatura se estabilizó en -1ºC. O sea, con el calentador conectado y la cámara sacando fotos gano 4ºC.

Os pongo dos darks para que comparéis. Ambos tienen el mismo tratamiento:

-15 minutos a ISO 800, son los jpg que genera la cámara
-transformación de medios tonos muy agresiva (0.05) para apreciar visualmente el ruido.
-resampleado a 800x533 para postearlos

En primer lugar un dark que tomé este invierno con la cámara en el exterior a una temperatura ambiente de 7ºC:



Dark tomado ayer con la caja fría. La temperatura medida por la sonda en el interior de la cámara era -1ºC:



Es curioso que mientras que el ruido es notablemente menor, la mancha de electroluminiscencia (marca Canon) es algo mayor con temperatura mas baja.

Por otra parte, ya he acabado el modulador de pulsos con el que alimentaré el Peltier. La próxima prueba la haré reduciendo la potencia al Peltier, para ver si de esta forma consigo mejora.


Saludos,
Sergi

[XAP]

Hola.

Buenos resultados, y ya casi la tienes terminada !!!


saludos

[xatamec]

He acabado el proyecto, ahora ya todo está ensamblado y he hecho las primeras pruebas.

Componentes de la caja de control antes de su interconexión y ensamblaje:



abajo el termostato, arriba a la izquierda el modulador de pulsos que alimenta el Peltier y arriba a la derecha un convertidor de voltaje de alta eficiencia (>90%). El convertidor es un circuito de evaluación de National Semiconductor al que simplemente he cambiado el condensador de entrada y un divisor de tensión para que la salida sea 7.4V para alimentar la Canon. Es capaz de suministrar 5A, por lo que también alimento el calentador frontal con esta tensión.


Aquí las placas conectadas entre ellas:



El termostato es también un circuito comercial que he modificado levemente para gobernar los 2 estados del modulador de pulsos (potencia 95% y potencia 30%). Estos porcentajes se regulan mediante los 2 potenciómetros del PWM.


Aquí el refrigerador y la caja de control 100% finalizados. El calentador frontal de la caja tiene finalmente una potencia de 3.9W:




Y puesta en mi refractor:




He probado de bajar la potencia con el PWM y no mejoran los resultados, sino que empeoran... así pues creo que tendré que conformarme con bajar 21º respecto a la temperatura ambiente. No es la cifra que yo había calculado pero estoy satisfecho, trabajaré a temperaturas diferentes en verano e invierno, así que en invierno podré trabajar entre -20 y -10ºC y en verano entre -5ºC y +5ºC.

Saludos,
Sergi