$ander

термостабилизация Активное охлаждение ГЗ для 8" Ньютона

73 posts in this topic

Ножницами. Поэтому и выбирал такой материал, чтоб не заморачиваться со всякими лобзиками проч.

Share this post


Link to post

Рекомендуем

Система борьбы с росой R-Sky
map2Контроллеры R-Sky позволяют плавно контролировать температуру нагрева и значительно экономят заряд аккумуляторов. Узнать подробнее...
Потеют окуляры?
map2Грелки на окуляры R-Sky - лучшее решение проблемы запотевания и замерзания окуляров. Узнать подробнее.../td>
Защитные чехлы
map2Новинка! Защитные чехлы и колпаки на телескопы. Надежная защита от пыли и влаги!
Узнать подробнее...

Закончил мастерить охлаждение главного зеркала. 

 

По наводке $ander за основу взял крышку от пластикового ведра с краской. Её материал оказался весьма податливым в работе. Легко режется ножницами  и  канцелярским ножом. 

 

Отмыл от следов краски и стер наклейки Уайт-спиритом. Многие поморщатся, мол Уайт-спирит дюже вонюч. А мне нравится, его бензинный запах мне напоминает детство, когда я каждый день возился с мопедом и вокруг меня всегда кружился запах бензина)

 

Очистил

post-322-0-99978800-1370620497_thumb.jpg

 

Начинаю резать. Прорезь сделана канцелярским ножом. 

post-322-0-95863300-1370620495_thumb.jpg

 

Круг вырезан

post-322-0-03814600-1370620500_thumb.jpg

 

Следующим этапом стало вырезание 3-х ушек для крепления и вырезание отверстия для посадки вентилятора. Вентилятор прикручен на штатных болтах. Ну и вокруг проклеен изолентой дабы прикрыть лишние щели, которые неминуемо образовались между вентилятором и крышкой.

 

Кстати, вентилятор пришлось заменить, так как крутой предыдущий я случайно спалил. Побежав в магазин, я обнаружил что такие уже закончились. В итоге взял обычный за 60 рублей.

 

От вентилятора отходят три провода. Черный, красный и желтый. Черный это минус, красный плюс, а желтый следует удалить, так как по нему идут сигналы о скорости вращения. нам это не надо. 

 

Прикрепил совершенно обычный акустический шнур с тюльпаном. Мне нужен выход на тюльпан, так как питать буду от контроллера грелок, дабы не городить огород с дополнительными проводами и подключением. Проще, когда все запитано от одного источника. 

 

Вообще, такой шнур не рекомендую использовать, так как для наших целей это полный шлак. Уже при температуре ниже +10 он теряет гибкость, а уж в отрицательных вообще стоит колом. Но для тестов пойдет.

 

post-322-0-59618900-1370620502_thumb.jpg

 

С обратной стороны проклеил уплотнитель. 

 

post-322-0-49560800-1370620505_thumb.jpg

 

post-322-0-88017200-1370620507_thumb.jpg

 

Вся система крепится на липучках. Сами липучки сидят на двухстороннем скотче. 

 

Почему именно так? 

Телескоп едет в машине, лежит как правило труба между передним и задним сидением. Если все это дело прикрутить намертво, то если не сразу, то на второй раз уж точно, вентилятор обязательно оторвется. А в этом случае, демонтаж осуществляется мгновенно.

 

Вторая причина - такое крепление, по данным из проверенного источника, гасит вибрации от кулера.

 

Убиваем двух зайцев сразу.

 

post-322-0-55382900-1370620510_thumb.jpg

post-322-0-65585300-1370620512_thumb.jpg

post-322-0-90500000-1370620514_thumb.jpg

post-322-0-04814100-1370620517_thumb.jpg

 

Благодаря уплотнителю, воздух извне почти не засасывается. Сам вентилятор работает на выдув. Решил поставить именно так, если что всегда успею развернуть.

 

Попробовал включить и посмотреть как сосет воздух. Для этого оторвал кусок газеты. Поджег и затушил. Как известно газетная бумага при тлении выделяет много дыма. Несмотря на то, что поток от вентилятора довольно слабый (2000 оборотов в минуту заявлено, но по ощущениям слабее чем прежний кулер), дым хорошо засасывается со стороны открытой части трубы. Если убрать уплотнитель, то засасывание дыма почти не наблюдается.

Это дает надежду, что вместе с охлаждением ГЗ удастся убрать часть струящегося теплого воздуха с гз, который сильно портит картинку.

 

Теперь очередь за натурными испытаниями. Ко мне едут два термодатчика, буду замерять температуру гз и окружающего воздуха. Смотреть дельту и тд. Нужно на практике посмотреть, как все будет работать и подкрепить это цифрами.    

3 people like this

Share this post


Link to post

Да, мопеды и моцеки это круто :) Сегодняшнее поколение молодежи (не все, но по большей части) не знает этого запаха...

Очень круто придумано с липучками!

Только вместо проклеивания изолентой в местах крепления вентилятора и основания я использовал тонкий двусторонний скотч, о чем успешно умолчал :)

Share this post


Link to post

Да, мопеды и моцеки это круто :) Сегодняшнее поколение молодежи (не все, но по большей части) не знает этого запаха...

Очень круто придумано с липучками!

Только вместо проклеивания изолентой в местах крепления вентилятора и основания я использовал тонкий двусторонний скотч, о чем успешно умолчал :)

А мне вот, родители, даже велисипед не купили, ни то что мопед, сразу девяточку 96г. ооооо, этот запах! Особенно запах вытекшего полностью тосола по утру...

Из консруктива: я не знаю, почему в мировой практике, народ обходится только кулером, когда можно вязть вентилятор по мощней, скажем, от тех же отечественнных авто, который ставили на заднее стекло. К такому вентилятору можно придумать сопло, хоть из бумаги, так скорость потока холодного воздуха вам обеспечит такой уровень теплообмена, что думаю, время ожидания можно сократить до 1,5 раз. Могу предоставить теоретическую выкладку в доказательство.

Преимущество: простая консрукция, быстрая стабилизация.

Минусы: трубу надо поставить в полугоризонтальное положение на время стабилизации.

Share this post


Link to post

Вентилятор должен работать постоянно, так как температура в течении ночи меняется без остановки. Да и очень много теоретических и практических споров о том, как правильно ставить вентилятор(куллер). И сбоку и на выдув и на вдув. Я, как видно, установил на бекэнде и на выдув. 

 

Буду отслеживать процесс с помощью термометров. 

Share this post


Link to post

Без проблем: гибкий воздуховод. Завтра у меня защита, потом домой, там я приведу расчеточку...

Share this post


Link to post

Приехали заказанные 1,5 месяца назад градусники

post-322-0-66637600-1374175701.jpg

 

Провел небольшой тест в домашних условиях по охлаждению. 

Конечно, охлаждение идет, но никаких результатов публиковать не буду ибо нечего. Разница теператур зеркала и окружающего воздуха всего один градус, поэтому остудил незначительно, что-то в районе 0,5 градусов. Я долго гонять не стал. Это уже в поле проверим. 

 

Но, я ради интереса перевернул вентилятор с выдува на вдув. Температура зеркала начала расти. Причем на глазах и на градусы! 

Share this post


Link to post

Расти или падать? При вдуве есть вероятность "надуть" в трубу пыли...

Share this post


Link to post

Расти или падать? При вдуве есть вероятность "надуть" в трубу пыли...

Так написано же, что расти. Заметь, речь идет не о боковом обдуве, а если дуть с тыльной стороны. 

 

Про пыль не имеет смысл даже думать. Ну не куски же грязи залетят. А пыль на гз и так с успехом осаживается. 

Share this post


Link to post

ниче не пойму... получается гз нагревается...

Share this post


Link to post

ниче не пойму... получается гз нагревается...

 

Угу. Но, данное поведение не стоит расценивать как нагрев. Если ты достал телескоп из теплого помещения и вынес на улицу. То, нагнетание потока на зеркало будет его охлаждать. Однако, при остывании зеркала и приближении температуры к значению близкому к температуре окружающей среды температура гз будет выше, чем могло бы быть, если мы отводили воздух от гз. 

Share this post


Link to post

В этом месяце удалось потестировать сделанное ранее охлаждение. 
В блоге описал впечатление. Вот ссыль на пост http://www.realsky.ru/community/blog/135/entry-2694-pod-lunoj-testy-aktivnoe-ohlazhdenie-gz-nyutona/

Добавлю немного соображений. Ну то, что активное охлаждение на Ньютон делать обязательно вопросов не вызывает. А вот по самой конструкции.

Некоторые китайские добы уже идут с вентилятором или с местом для его посадки. Однако, у меня есть подозрение, что просто поставить кулер оно конечно лучше, чем без него. Но недостаточно эффективно. Мое решил сделать крышку с встроенным вентилятором и уплотнить ее кажется, что работает значительно лучше. Ибо если убрать уплотнитель, то воздух в трубу извне не засасывается, тем самым не высасывает теплый слой перед зеркалом и соответственно медленней охлаждает. Так как гоняет воздух только с тыльной стороны зеркала. 

Это конечно рассуждения. Было бы здоров, если бы кто-то решился и снял показания остывания зеркала по отношению к окружающей среде с помощью термометров. Например, таких . Речь конечно о кулере размещенным обычным способом. 

Share this post


Link to post

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!


Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.


Sign In Now

  • Similar Content

    • Теория и практика охлаждения зеркала телескопа
      By ivxg
      Предлагаю в данной теме подробно обсудить аспекты охлаждения главного зеркала.
      Немного о способах организации:

      Реальные примеры: 

      Немого экспериментов на данную тему:
       
      Пока удалось провести контрольный замер параметров остывания для температуры -5о С:
       

       
      Замер проводился каждые 150 секунд:
       

       
      В соответствии со значением максимальной температуры массива зеркала в момент времени имеем следующую функцию зависимости температуры от времени:
       

      Рис. 1 - Зависимость температуры зеркала от времени остывания
       
      "Жуткая" картинка словно говорит нам: "300мм зеркало без охлаждения - это удел очень терпеливых ЛА". Ранее, путем численного моделирования, мне удалось оценить примерное время остывания 300мм зеркала с градиентом 30оС в 158 мин.

      Очевидно, что теоретическая оценка оказалась весьма "радужной": из-за ярко выраженного логарифмического характера (интенсивность охлаждения падает с уменьшением разницы температуры) время достижения полного термического равновесия не будет достигнуто никогда. Почему? А вот почему:
       

      Рис.2 - Прогноз полного процесса остывания 300мм зеркала
       
      С учетом прогнозирования получаем 235 минут на полную стабилизацию при градиенте чуть больше 20оС. А ведь температура воздуха не будет все 235 минут одинаковой. Вот измерения температуры воздуха:
       

      Рис.3 - Изменение температуры воздуха во время эксперимента
       
      Обратите внимание, как на рисунке 2 тяжело дается последний этап остывания. Он составляет без малого половину всего процесса термостабилизации.
       
      Предварительный вывод: принудительная термостабилизация - есть необходимое мероприятие для крупноапертурной оптики. По сути крупные добы от Sky-Watcher из коробки лишены возможности выйти на максимум своих возможностей.
       
    • Схемы охлаждения телескопов и их эффективность
      By ivxg
      В данной ветке предлагается рассмотреть различные схемы охлаждения телескопов, преимущественно схем Ньютона, Максутова-Кассегрена и Шмидт-Кассегрена.
       
       
      Для начинающих любителей будет полезно принять как аксиому следующий тезис: любое более-менее качественное наблюдение необходимо начать с термостабилизации телескопа. Неостывший телескоп подобно неотъюстированному – вы даже представить себе не можете на сколько сильно снижается качество картинки у неостывшей оптики. Потому необходимо выработать правило: хороший телескоп – остывший телескоп.
       
      Длительность остывания зависит от разницы температуры хранения и температуры наблюдения (градиент), от массы оптической поверхности и от степени обмена воздуха внутри объема трубы и вблизи оптического массива.
      Средние расчетные длительности (в минутах) остывания при градиенте 30°С:
       
      * рефрактор - ахромат (крон, флинт), рефлектор от 200мм - Пирекс Стоить иметь ввиду, что темп охлаждения снижается к моменту полной стабилизации – при градиенте 1 - 3°С на первый план выходит погранслой. Его ассимиляция зачастую занимает половину всего времени остывания, что особенно хорошо заметно на крупных Ньютонах и катадиоптриках.
       
      Едва ли кто-то станет ждать несколько часов на морозе, потому было предложено и апробировано множество способов активного охлаждения.
       
       
      В первой части этого поста рассмотрим методы охлаждения телескопов Ньютона. Вдохновение и некоторые материалы я подчерпнул из данного сообщения: ссылка, еще ссылка
       
      1. Центральный, тыловой
       Одно из простейших решений. Достаточно только придумать крепеж для кулера. Один из вариантов – деревянная или пластиковая крышка посаженная на клей или болты.
       
      В режиме нагнетания (вдуваем) обеспечивает постепенное охлаждение массива зеркала. В среднем снижает время остывание в 1,5 – 2 раза. Не решает проблему програнслоя, но уменьшает время его влияния.
       
      В режиме разрежения (выдуваем) весьма неэффективен. Снижает время не более чем в 1,3 – 1,7 раз. Причина в малой площади конвективного теплообмена поверхности. Без крышки вообще едва работает. Такой режим хорош только в комбинированных схемах о которых речь пойдет ниже.
       
      Выбирая кулер можно оперировать следующей формулой: 
       
       Lэ – эффективный объем воздуха
      D – диаметр кулера.
      Допустим, вы выбираете к покупке один 120мм кулер или два 60мм. По этому расчету получается, что 120мм выдаст 49 м3/ч, в то время как два 60мм выдадут почти 60 м3/ч.
      Не стоит забывать, что крупный кулер может давать заметную в окуляре вибрацию. 
       
       120мм кулер на 200мм Ньютоне - 49 м3/ч 80мм кулер на 200мм Ньютоне - 36 м3/ч
       
      Три 40мм кулера на 200мм Ньютоне – самый оптимальный вариант, дают 65 м3/ч, не шумят и не вибрируют.
       
      2. Радиальный
      Несколько более сложная схема, требующая распила трубы и разработки крепления для кулера. Дешевый и сердитый вариант – обмотать скотчем зияющие участки.
       
       В режиме нагнетания весьма эффективно ассимилируется погранслой, что повышает качество наблюдения на крупных (более 150мм) Ньютонах. Но в целом снижает время стабилизации не более чем в 1,6 раз. Причина кроется в почти полном отсутствии эффективного конвективного обдува массива зеркала – дуем вскользь. Можно повысить эффективность поставив кулер под углом так, чтобы поток воздуха нагнетался в площадь зеркала. Оптимальный угол – 10 - 15°, но такая схема предполагает увеличение размера выступающих над трубой частей и риска повреждения кулера при транспортировке.
      В режиме разряжения один кулер малоэффективен, за исключением комбинированных схем.
       
       Располагать нижний край кулера стоит на высоте не более 1 см от поверхности зеркала. Края болтов обязательно чернить.
      Размер кулер имеет большее значение, чем его производительность. 
       
       Так 40мм кулер будет использовать почти 40% своей производительности для непосредственного охлаждения зеркала. Эффективность 120мм не превысит 15%. Однако погранслой будет лучше сдут именно 120мм. В итоге оптимум для «однокулерной» – 60 или 80мм.
      Что бы не гадать о компромиссах можно установить два радиальных кулера:
       
       Суммарная эффективность нагнетания и разряжения приумножается примерно во столько же раз, сколько кулеров вы установите. При этом возрастает эффективность разряжения – так при 4х работающих 40мм кулерах турбулентный массив не превышает высоту 5 – 6 см.
      Но лучше всего если один кулер будет работать на нагнетание, а другой на разряжение. В целом результаты моделирования данных процессов приведены на диаграмме. В ней указана величина турбулирующего слоя в % от объема трубы. Понятно, что даже 1% такого слоя сводит наблюдения на нет, но чем меньше этот слой, тем меньше время охлаждения и стабилизации.
       Итог тут ясен, круговой массив разнонаправленных кулеров дает лучший результат:
       
       В частности, мой HRONOS позволяет реализовать только такую схему, так как высота зеркала над землей попросту не позволяет устанавливать тыловые кулеры.
       
      3. Комбинированные схемы
       Такое решение самое сложное и эффективное. Расположите один мощный кулер с тылу, и тройку радиально, и вы получите многорежимную систему охлаждения, способную как быстро охладить массив, так и сдуть погранслой.  Режим «нагнетания – разряжения» позволяет сократить время стабилизации до 2,5 раз. Для него можно применять связку из 3х тыловых кулеров (нагнетание) и 3х радиальных (разряжение). Кол-во радиальных кулеров подчиняется вышеизложенной зависимости – чем больше, тем лучше. Но оптимально по сложности и эффективности все же от 2х до 3х.
      Для тылового кулер так же действует правило формулы эффективности – 3 по 40мм лучше, чем 1 на 120мм.
       
      Но самая эффективная схема, работающая на «разряжение – нагнетание». Она позволяет сократить время стабильно больше чем 2,5 раза. Пример: три радиальных кулера (нагнетают) + один 120мм кулер (разряжение). Если с радиальными более-менее понятно, то тыловой должен быть как можно больше, дабы его задача не охладить массив зеркала, а выжать теплый воздух, и тут пригодится его мощная тяга. Но не забываем про вибрацию, вероятно вам придется приобретать еще один 120мм кулер в надежде что он лучше сбалансирован. Из 3х таких здоровяков как минимум 1 потряхивал 150мм оцинкованную трубу…
       
      Пока результаты по катадиоптрикам только в процессе получения. Потому итоги по системе Ньютона:
      Если выбор лежит между тыловым и радиальным кулером, то скорее всего можно дать следующую рекомендацию: для Ньютонов до 200мм оптимальным будет тыловой кулер, так как стабильность погранслоя невелика. Для крупных Ньютонов от 200мм более предпочтительна с некоторыми оговорками радиальная схема, так как большая площадь зеркала надежно защищает погранслой – его надо сдувать.
       
      Если вы хотите максимальной эффективности, то выбор за комбинированными схемами, где явными преимуществами обладает схема разряжение тылового – нагнетание радиальных.