|
|
  |
Высокая температура, выбор комплектуюших и не только |
|
|
|
Apr 15 2008, 17:29
|
Гуру
     
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250

|
[attachment=19946:attachment] Цитата(Stanislav @ Apr 14 2008, 22:46)  Мне, например, такая штука представляется в виде тех же цилиндров, с Пельтье непосредственно между ними, и, очень желательно, с внешним наружным радиатором на месте горячей обкладки элемента.
Здесь: 1 - электронные платы, 2 - стенка наружного кожуха, 3 - крышка внутреннего кожуха с внутренним оребрением, 4 - крышка наружного кожуха, 5 - наружный радиатор, 6 - элемент Пельтье, 7 - внутренний кожух, 8 - термоизоляция, 9 - масло. Перенос тепла к холодной стороне элемента Пельтье во внутреннем контейнере осуществляется через масло (в т.ч., и путём конвекции), а также через стенки внутреннего кожуха, которые должны иметь высокую теплопроводность.
Собственно, всё, что можно было посоветовать, по моему, здесь уже обнародовано. Для того, чтобы говорить более конкретно, от Вас потребуется подробно описать задачу, с обязательным выкладыванием всех основных параметров устройства. Stanislav, у легированной стали плохая теплопроводность, а Пельте еще и не любят перепадов температур >15 градусов, ну очень резко падает эффективность. А вот если через торец цилиндра провести две медные трубки, р(на 100 МПа - это вполне себе доставаемое изделие) аз хватает стенок в 10 -15мм и внутри какое-то пространство для техники есть, и сделать на их основе радиатор, то с поршневым компрессором можно сделать эффективный холодильник на воде, причем регулируя давление компрессора, можно регулировать эффективную конденсацию при разных внешних температурах, как раз в диапазоне 150 - 180 градусов. На внутреннем радиаторе можно держать четко 100 С. Это точно, работа для конструкторов, но это позволит использовать стандартную кремниевую элементную базу, а соответственно, сделать устройство "как надо", а не "как получится" из-за недостатка базы на 180 градусов.
--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
|
|
|
|
|
Apr 15 2008, 19:40
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Vacuum @ Apr 15 2008, 13:48)  Нет. Посмотрите как кипятильник работает. Пузыри образуются прямо на нем. У если Ткип. будет к примеру 60градусов, то можно быть уверенным что все что погружено в жидкость, имеет температуру меньше чем 60 градусов. Это понятно. Однако, опять есть определённые сложности: чтобы гарантировать кипение при заданной температуре, нужно достаточно точно подобрать хим. состав жидкости. Давление насыщенных паров должно быть при этом низким, чтобы не испортить электронную начинку, что снизит эффективность испарительной системы переноса тепла. Масло же имеет очень низкое давление насыщенных паров при данной температуре, поэтому, значительного увеличения давления внутри охлаждаемого объёма удастся избежать. Кроме того, для эффективной конденсации потребуется радиатор специальной конструкции (чтобы эффективно сливать конденсат  обратно), со значительной площадью поверхности (что неудобно). В целом, конечно, можно подумать и о таком способе отбора тепла от электронных узлов, как более эффективном по сравнению с конвекцией в жидкой фазе. Только он однозначно посложнее будет. Вообще-то, думается, отвести тепло собственно от электронных компонентов - не проблема. Основная сложность - вывести его наружу. Считать счас неохота, но, сдаётся, тепловым сопротивлением внутреннего цилиндра в любом случае при тепловыделении в 10 Вт можно вообще пренебречь. Мне кажется, что в первую очередь следует уделить внимание надёжности устройства. Цитата(DS @ Apr 15 2008, 21:29)  Stanislav, у легированной стали плохая теплопроводность,.. Думаю, тепловым сопротивлением толстой наружной крышки также можно пренебречь для данной величины отводимой тепловой мощности (правда, к ней ещё тепловыделение самого охладителя надо прибавить, но всё равно получается мало). Внутреннюю же оболочку можно выполнить, например, из алюминия - материала с малой плотностью и хорошей теплопроводностью. Цитата(DS @ Apr 15 2008, 21:29)  ...а Пельте еще и не любят перепадов температур >15 градусов, ну очень резко падает эффективность. Почему не любят? Эффективность, конечно, падает с ростом разницы температур (при нагреве модулем горячей стороны и охлаждении холодной, разумеется), однако, ведёт себя вполне предсказуемым образом. И уж, во всяком случае, ни о каком резком падении эффективности речи идти не может - холодопроизводительность зависит от разности температур практически линейно при постоянной подводимой к модулю Пельтье электрической мощности. Цитата(DS @ Apr 15 2008, 21:29)  ...А вот если через торец цилиндра провести две медные трубки, р(на 100 МПа - это вполне себе доставаемое изделие) аз хватает стенок в 10 -15мм и внутри какое-то пространство для техники есть, и сделать на их основе радиатор, то с поршневым компрессором можно сделать эффективный холодильник на воде, причем регулируя давление компрессора, можно регулировать эффективную конденсацию при разных внешних температурах, как раз в диапазоне 150 - 180 градусов. На внутреннем радиаторе можно держать четко 100 С. Не совсем понял, как это сделать конструктивно. Конечно, регенеративный тепловой насос с микрокомпрессором будет эффективнее. Но и сложнее, дороже, габаритнее и ненадёжнее. Подойдёт ли это здесь - не знаю, а гадать не хочу. Цитата(DS @ Apr 15 2008, 21:29)  ...Это точно, работа для конструкторов, но это позволит использовать стандартную кремниевую элементную базу, а соответственно, сделать устройство "как надо", а не "как получится" из-за недостатка базы на 180 градусов. Автор темы так и не привёл технических требований к устройству и его функциональное назначение, а компоненты просит.  Думается, раздобыть элементную базу даже на 125 С можно без особых трудностей. Для 150 внешних, возможно, и холодильник Пельтье подойдёт. ЗЫ. Вот ещё фирма, выпускающая термоэлектрические модули. http://www.termiona.ru/Правда, технической информации на сайте очень мало, что отнюдь не добавляет фирме репутации. ЗЗЫ. Вот программа, позволяющая рассчитать холодильник на ТЭМ: http://www.kryotherm.ru/index.phtml?tid=29
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 15 2008, 20:35
|
Гуру
     
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250

|
Цитата(Stanislav @ Apr 15 2008, 23:40)  Думаю, тепловым сопротивлением толстой наружной крышки также можно пренебречь для данной величины отводимой тепловой мощности (правда, к ней ещё тепловыделение самого охладителя надо прибавить, но всё равно получается мало). Не совсем понял, как это сделать конструктивно. Конечно, регенеративный тепловой насос с микрокомпрессором будет эффективнее. Но и сложнее, дороже, габаритнее и ненадёжнее. Подойдёт ли это здесь - не знаю, а гадать не хочу. У легированной стали теплопроводность хреновая, на сантиметре может очень приличный тепловой перепад получится, ведь отводить надо будет 60 - 70 ватт. Что с компрессором дороже - да, но вот насчет ненадежности - не согласен - поршневые компрессоры - почти вечные. Конструктивно - снаружи радиатор-конденсатор, после него (внутри) дроссельный капилляр, буферный объемчик, и радиатор- испаритель. После него компрессор, который выталкивает пар в конденсатор. В общем, как в домашнем холодильнике. Только теплоноситель - вода.
--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
|
|
|
|
|
Apr 15 2008, 21:23
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(DS @ Apr 16 2008, 00:35)  У легированной стали теплопроводность хреновая, на сантиметре может очень приличный тепловой перепад получится, ведь отводить надо будет 60 - 70 ватт. Для 60-70 Вт и площади 0,01 м^2, по моим прикидкам, дельта получится не более 2-3 град. Цитата(DS @ Apr 16 2008, 00:35)  Что с компрессором дороже - да, но вот насчет ненадежности - не согласен - поршневые компрессоры - почти вечные. Конструктивно - снаружи радиатор-конденсатор, после него (внутри) дроссельный капилляр, буферный объемчик, и радиатор- испаритель. После него компрессор, который выталкивает пар в конденсатор. В общем, как в домашнем холодильнике. Только теплоноситель - вода. Если конденсатор наружу выводить - его конструкция будет сложной и дорогой. Если внутри разместить - те же проблемы с теплопроводностью.
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 15 2008, 21:56
|
Частый гость
 
Группа: Новичок
Сообщений: 101
Регистрация: 7-04-08
Пользователь №: 36 549

|
Цитата(Stanislav @ Apr 15 2008, 22:40)  Это понятно. Однако, опять есть определённые сложности: чтобы гарантировать кипение при заданной температуре, нужно достаточно точно подобрать хим. состав жидкости. Давление насыщенных паров должно быть при этом низким, чтобы не испортить электронную начинку, что снизит эффективность испарительной системы переноса тепла. Масло же имеет очень низкое давление насыщенных паров при данной температуре, поэтому, значительного увеличения давления внутри охлаждаемого объёма удастся избежать. Странное у вас масло. Цитата Кроме того, для эффективной конденсации потребуется радиатор специальной конструкции (чтобы эффективно сливать конденсат  обратно), со значительной площадью поверхности (что неудобно). Очень странное.
|
|
|
|
|
Apr 15 2008, 22:44
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Vacuum @ Apr 16 2008, 01:56)  Странное у вас масло. Трансформаторное. Цитата(Vacuum @ Apr 16 2008, 01:56)  Очень странное. Дык, речь же шла про кипение бензина или ещё там чего, с конденсацией на радиаторе, как Вы предложили. При тщательном подборе хладагента, а также реализации соображений, изложенных выше, такая система действительно может оказаться эффективнее конвекционной. Однако, стОит ли игра свеч - вот вопрос... Масло же при такой температуре может кипеть только в вакууме (несколько сотых атм, или около того).
Сообщение отредактировал Stanislav - Apr 15 2008, 22:55
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 15 2008, 23:06
|
Частый гость
 
Группа: Новичок
Сообщений: 101
Регистрация: 7-04-08
Пользователь №: 36 549

|
Цитата(Stanislav @ Apr 16 2008, 01:44)  Трансформаторное. Дык, речь же шла про кипение бензина или ещё там чего, с конденсацией на радиаторе, как Вы предложили. При тщательном подборе хладагента, а также реализации соображений, изложенных выше, такая система действительно может оказаться эффективнее конвекционной. Однако, стОит ли игра свеч - вот вопрос... ИМХО это очень легко и дешево проверяется. Цитата Масло же при такой температуре может кипеть только в вакууме (несколько сотых атм, или около того). Масло которое кипит в вакууме, насколько я знаю, очень специальное. И очень дорого стоит. Известное мне масло просто разлогается при атмосферном давление.
|
|
|
|
|
Apr 15 2008, 23:14
|

Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987

|
Цитата(Vacuum @ Apr 16 2008, 03:06)  ИМХО это очень легко и дешево проверяется. В принципе, даже посчитать можно, но точность расчёта будет небольшой - динамику газообразования/конденсации и другие тонкие эффекты учесть тяжело, а справочную инфу найти тоже непросто. Цитата(Vacuum @ Apr 16 2008, 03:06)  Масло которое кипит в вакууме, насколько я знаю, очень специальное. И очень дорого стоит. Известное мне масло просто разлогается при атмосферном давление. Трансформаторное масло, несомненно, будет кипеть в вакууме при 110-120 С. Только я не предлагаю его кипятить. А предлагаю обойтись конвекцией. О том, что трансформаторное масло разлагается при нормальном давлении, слышать не приходилось.
Сообщение отредактировал Stanislav - Apr 15 2008, 23:25
--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
|
|
|
|
|
Apr 16 2008, 03:41
|
Частый гость
 
Группа: Новичок
Сообщений: 129
Регистрация: 19-04-05
Пользователь №: 4 275

|
Цитата(Vacuum @ Apr 15 2008, 13:48)  Нет. Посмотрите как кипятильник работает. Пузыри образуются прямо на нем. У если Ткип. будет к примеру 60градусов, то можно быть уверенным что все что погружено в жидкость, имеет температуру меньше чем 60 градусов.
В остальном, прямо мои мысли читатете. Куда пар девать бум? :) Вот плавиться, я еще могу понять. В скважину или в космос под землей. Заодно струя испарений будет создавать реактивную тягу.
|
|
|
|
|
Apr 17 2008, 08:56
|
Гуру
     
Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250

|
Цитата(Stanislav @ Apr 16 2008, 01:23)  Для 60-70 Вт и площади 0,01 м^2, по моим прикидкам, дельта получится не более 2-3 град. Если конденсатор наружу выводить - его конструкция будет сложной и дорогой. Если внутри разместить - те же проблемы с теплопроводностью. По моему опыту работы с Пельте, больше получаться должно. Мне кажется, на меди такой перепад будет. Но я специально не мерил, хотя надо бы. Не, конденсаторы с давлением под 100 МПа у "давильщиков" не дефицит, можно будет готовый купить. Внутри, конечно, бессмысленно.
--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
|
|
|
|
|
Apr 17 2008, 13:19
|

пуля
   
Группа: Свой
Сообщений: 674
Регистрация: 10-05-06
Из: Уфа
Пользователь №: 16 959

|
Цитата Автор темы так и не привёл технических требований к устройству и его функциональное назначение, а компоненты просит. Думается, раздобыть элементную базу даже на 125 С можно без особых трудностей. Для 150 внешних, возможно, и холодильник Пельтье подойдёт. Есть аппаратура которая эксплуатируется при 125, 150, 175 градусов, т.е. 3 типа (по температуре) прибора. Функции практически одни и теже. Где-то оцифровка сигнала, где-то аналоговая картинка сразу "прёт" наверх. На данный момент стоит задача именно оцифровка, при работе как при 125, так и при 150 градусах. Т.е. два отдельных, но начинка может быть одна + холодильник. Требования все выдать не могу, если что-то конкретное... пжалуйста.
|
|
|
|
|
  |
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|