Ich habe folgendes Problem: Auf einem Hausdach befindet sich ein Kameragehäuse aus Kunstoff (Polyethylen). An der Vorderseite befindet sich eine Glascheibe (ca 20 * 20 cm). Da die Kamera so ausgerichtet ist, dass zeitweise die Sonne fast frontal ins Gehäuse scheint wird es drinnen entsprechend heiss (in den letzten Tagen ca 36°C). Ebenfalls in diesem Gehäuse befindet sich ein MacMini und ein DSL Modem, die auch noch heizen. Da sich der Mac bei zu hohen Temperaturen abschaltet muss eine Kühlung her. Und das ganze soll leider auch noch billig sein.
Meine erste Idee war eine preiswertes Klimagerät so umzubauen, daß ich kühle Luft ins Gehäuse blasen kann. Die gibts im Baumarkt schon um 300 Euro. Diese Geräte haben nur viel zu riesige Luftmengen. Ich bin kein Kältetechniker, aber ich nehme an, daß man den Ventilator auf der kalten, also Verdampferseite einfach gegen einen kleineren ersetzten könnte.
Meine Zweite Idee war eine Kühlung mit Peltierelementen. Sowas gibt es zwar für Schaltschränke schon fertig, ich würde es aber aus Kostengründen gerne selber bauen.
(siehe
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Da hier die Mögliche Kühlleistung stark begrenzt ist kommt die Frage auf mit wieviel Watt die Sonne ins Gehäuse strahlt. Da das Gehäuse rundherum reflektierend beschichtet ist glaube ich, dass der Großteil vorne durch die Scheibe kommt. Mit der Solarkonstante (1420 W/m²) kann ich das befürchte ich nicht ausrechnen, da es sich hier ja um einen Durchschnittswert handelt, für mich aber die Spitzen wichtig sind die bis jetzt nur ein paar Stunden am Nachmittag auftreten wenn die Sonnne direkt durch dich Scheibe scheint.
Also was sagt ihr? Soll ich die Peltierlösung gleich wieder vergessen und lieber möglichst viel kalte Luft aus einem Baumarkgerät reinblasen oder hat jemand eine andere elegante Lösung?
Wozu der Aufwand? Aus dem Haus über einen Luftschlauch (diese Pappdinger) Luft ansaugen und mit einem Ventilator durch das Gehäuse pusten, fertig. (Die Luftein- und -austrittsöffnungen müssen natürlich viecherdicht und sturmregengeschützt sein.)
Thermostat nicht vergessen, damit die Mimik im Winter das Haus nicht kaltmacht, und außerdem Heizung gegen Frost nicht vergessen. (Wobei Warmluft aus dem Haus evtl. die billigste Heizung sein könnte.)
Zweites offenes Außengehäuse, das das Innengehäuse abschattet, könnte die Sache auch schon deutlich entschärfen. 20 x 20 cm bringt max. 20 W Strahlungsleistung in den Kasten, das sollte beherrschbar sein - im Zweifelsfall einen Meter Grillkamin aus schwarzem Blech über den Kasten drüberbauen: Wenn's sonnig wird, wird der heiß, heizt die Luft innen auf, die steigt dann auf und zieht unten relativ kalte Außenluft ins Gehäuse nach - geht ganz unelektrisch und vollautomagisch.
"Peter Maier" schrieb im Newsbeitrag news:4c13e943$0$12832$ snipped-for-privacy@newsreader04.highway.telekom.at...
Hi, die paar Watt willst Du mit zusätzlichen 800Watt wegkühlen? Uffuff. Erstmal den Kasten isolieren, etwa eine reflektierende Hülle drum und darunter eine Iolierschicht...und vorne über der Glasscheibe eine "Kapuze", wie bei einer Ampel. Das verhindert direkte Einstrahlung und auch Verdrecken durch Schlagregen oder Vogelkot. Zwischen Reflexschicht und Case entweder Luft oder ein Isoliermaterial, Hartschaum etwa, leichtes Holz...im Winter hilft das die Innenwärme zu halten, sonst friert Dir die Festplatte ein. Wieso aber nur steckt der MacMini mit drin? Wärs nicht simpler, den samt Router woanders zu parken? Naja, Dein Bier. Eine gewisse Zwangslüftung mit Außenluft etwa über Löcher im Boden (eins rein, eins raus) mit einem langsamlaufenden Lüfter und einem ameisendichten Feinfilter (Edelstahl-Fliegengaze) regelt dann den Rest.
Die einzige Möglichkeit wäre direkt vom Dachboden anzusaugen (Altbau, unisoliert). Ich möchte aber verhindern, daß es im Gehäuse über 30°C bekommt. Ich befürchte, daß die Lufttemperatur dort diese Marke leicht übersteigen wird. Zur Zeit wird Luft über zwei Lüfter im Gehäuse direkt durchgeblasen. Ich habe leider kein Datenblatt für die Lüfter und weiß die Luftmenge nicht, fühlt sich aber sehr wenig an.
Heizung für Winter ist eingebaut.
Ist aufgrund der Größe nicht möglich.
Bist du Dir sicher, daß das auch am allerheissesten Sommertag der Falls sein wird?
Ja, das denke ich mir auch. Es muß nur leider schnell gehen und funktionieren. Aber ein paar Watt ist etwas zu niedrig angesetzt. Ich schätze mal daß der Mac, das DSL Modem, das Kameranetzteil sicher mit mindestens 50 Watt heizen, dazu kommt noch die Sonne
Das Objektiv drinnen ist so Weitwinkelig, daß eine "Kapuze" maximal 2 cm lang sein könnte, und die gibt es auch.
Ja, das habe ich mir auch gedacht, ich befürchte nur, daß das meiste über die Scheibe reinkommt. Es wird nur am Nachmittag so heiß wenn die Sonne fast direkt reinscheint. Einen Winter lang hat das ganze schon gut funktioniert, auch wenn da ebenfalls am Nachmittag die Temperatur immer merklich angestiegen ist.
Hätte ich auch so gemacht, war nicht meine Planung. Es gab damals aber auch Gründe, die für diese kompakte Bauweise sprachen.
Die Zwangslüftung gibt es. Auch mit dicken Luftfiltern weil die Umgebnung sehr staubig ist. Nützt aber leider nichts. Es gibt zwei Lüfter und man hat mir gesagt die würden jeweils 200 m3/h schaffen. Aber wenn ich die Hand davorhalte merke ich, dass da nur ein extrem schwaches Windchen rauskommt.
Das hoffentlich UV-stabilisiert ist. Anderfalls wird's in den nächsten Jahren vom Dach bröseln.
Die Zeit spielt offenbar eine wichtige Rolle und um sehr viel Energie scheint es auch nicht zu gehen. Die Idee mit dem "schwarzen Hut" wurde ja schon erwähnt. Das Nächste wäre, per Wärmekapazität die Überschusswärme in Spitzenzeiten temperaturmäßig nach unten zu ziehen. Dafür ist das Gehäuse dann eben länger warm. Anders ausgedrückt: Möglichst viel möglichst schwere Masse in das Gehäuse packen. Gut geeignet wären z.B. Steine, Beton, Eisen, Blei usw. Mit Glaubersalz
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wäre evtl. auch noch was möglich. Aber ddafür musst du ein geeignetes Behältnis haben, was evtl. Sonderanfertigung deinen Preisvorstellungen etwas widerspricht.
Kamera und Zugluft führt leicht zu unangenehmen Verschmutzungsproblemen. Solltest dann also wenigstens noch einen Filter vorsehen.
300 Euro wäre noch "preiswert"? Dann lass' dir einen Spezialbehälter für die Glaubersalzlösung machen.
So lange passive Kühlung möglich ist, würde ich das auf jeden Fall vorziehen.
Es geht genau um diesen Spitzenwert. Nur der treibt dir deine Temperatur in unerlaubte Bereiche.
Erst mal mit passiven Lösungen probieren. Nur wenn das nicht reicht, sollte man an aktive Külung denken.
Trotzdem kommt das Ganze nur auf 36°C. Also muss diese Leistung ja ganz offensichtlich mit einem dT von nur wenigen Kelvin abgeführt werden.
Wenn du eine Isolierung auf das Gehäuse baust, fürchte ich, dass du die IM Gehäuse freiwerdenden Wärme nur einsperrst. Dann hast du deine 36°C sehr viel schneller und öfter erreicht als jetzt. Die Konvektion um das Gehäuse solltest du also tunlichst NICHT unterbinden.
200 m^3/h unter welchen Bedingungen? Filter können diese oft eher theoretischen Werte massivst verändern.
Es ging um das Sichtfenster eines Cameragehäuses; das dürfte ziemlich senkrecht stehen. Mehr als 0,5 kW/m^2 geht da ganz sicher nicht durch das Glas durch, das sind dann bei 0,04 m^2 20 W.
Ergänzung dazu: Es muß zwischen Kamin und Gerät unbedingt eine optische Abschirmung (Blech), damit die Wärmestrahlung aus dem Kamininneren nicht das Gehäuse heizt.
Kannste vergessen: 5 h thermische Spitzenlast mit 100 W - wieviel Kompensationsmasse soll's denn sein? (Übrinx: schwere Elemente (Blei) wegen Dulong-Petit nix gut - Alu besser, mehr Atome pro Masse.)
Hm, naja, 5 h mal 100 W wären gerade mal 0,5 kWh oder 1,8 MJ - spez. Wärmekapazitäten sind ja ziemlich hoch.
Ich würde hundsordinäres Kühlerwasser (wg. Frostschutz) präferieren - ~100 l auf den Dachboden, zwei Schläuchlein und Aquariumpumpe für den Umlauf, und der Fisch ist gebacken. (Wenn's denn "Öko" sein muß, läuft die Pumpe mit Solarstrom, dann ist sie auch netzunabhängig und wird genau bedarfsgerecht betrieben.)
Oder eine alternative Lösung.
Das könnte ziemlich prinzipiell in die Grütze gehen: Lufttemperaturen von 40 °C kommen vor, und wenn die Elektronik bei 35 °C die Grätsche macht, dann ist es mit jeder passiven Kühlung Essig. Ich dachte gerade an Trinkwasser-Rückkühlung: Auf den Dachboden kommt ein Trinkwasser-Druckspeicher (weil nur Kaltwasser enthaltend, unisoliert), und von dem aus wird eine Leitung zu einer häufiger benutzten Klospülung geführt. Bei jeder Spülung wird Wasser im Speicher durch frisches kaltes aus der Hauptwasserleitung automatisch ersetzt. Dieser Speicher wird nun durch den Kühlwasserkreislauf mit der Aquariumpumpe "aufgeheizt", dient also als kaltes Reservoir. Über
20 °C kommt das bestimmt nicht.
Da scheint wohl mehr Wärme über das Gehäuse reinzugehen als durch das Fenster. Was die Frage nach einer effizienten optischen Beschichtung aufwirft: Dauerhaft blankes Metall ist wohl nur Gold (nicht teuer, aber relativ dunkel - oder gibt es Edelstahl, der auch im Freien silberblank bleibt? Was ist mit Hartverchromungen?). Bleibt also weiße Farbe - gibt es weiße Farbe, die hochreflexiv bleibt und nicht verdreckt und verstaubt? Andererseits wäre wieder die Frage, ob eigentlich mehr Wärme von außen reinkommt, oder mehr intern erzeugte Wärme nach außen abgeführt werden muß. Und dabei stellt sich dann eben die Frage, ob es sinnvoll ist, zu Lasten der Konvektion die Isolierung zu verbessern. Da das Problem die Hochtemperaturzeiten sind, in denen passive Kühlung ohnehin nicht funktioniert, vermutlich schon.
Es reicht vermutlich nicht, nur mit Speicher.
Ich hatte mir übrigens mal ein vollautomatisches verlustfreies Thermostatventil ausgedacht:
Aufgabe: Ein Solarkollektor erwärmt Wasser, das dann einen Speicher beheizt. In strahlungsarmen Zeiten soll nun dieser Kollektor den Speicher nicht wieder leerkühlen, also muß dann der Umlauf unterbrochen werden.
Wird dadurch gelöst, daß sich der Wasserablauf ab Kollektor oben an einem Schwimmer befindet, der temperaturabhängig unterschiedlich tief in das vom Kollektor erwärmte Wasser eintaucht. Wenn das Wasser kalt ist, hat es eine höhere Dichte, der Schwimmer taucht weniger tief ein, und das die Ablauföffnung befindet sich oberhalb des Wasserspiegels. Mit zunehmender Temperatur sinkt er tiefer, bis das Wasser ablaufen kann.
Das grundsätzliche Problem mit diesen Solarkollektoren ist allerdings, daß sie "verkehrtherum" arbeiten: Das warme Wasser im Kollektor auf dem Dach begibt sich leider niemals "freiwillig", also allein durch Konvektion, in den Speicher im Keller, da braucht man immer zusätzliche Pumpen. Es wäre noch eine intelligente Idee gefragt, wie man die Pumpleistung direkt aus der Temperaturausdehnung des Arbeitsmediums oder eines Hilfsfluids entnehmen könnte...
"Christoph Müller" schrieb im Newsbeitrag news:4c149072$0$6762$ snipped-for-privacy@newsspool3.arcor-online.net...
Hi, es gäbe noch eine sehr simple "Lösung", nämlich eine Wasserleitung. Eine Kupferrohrschlange in den kasten, dadurch per Fernthermostat eine kleine Wassermenge träufeln lassen...bei Bedarf eben mehr. Kann einfach aufs Dach laufen...Wasser hat enorme Wärmekapazität. Da das Case eh regendicht ist, wieso nciht einfach mit Holz drumherum "isolieren" und dieses Holz befeuchten? Thermostat innen an die Oberseite, Wasserstopventil am Wasserhahn...ein feuchter Holzkasten erreicht keine 40°, solange es etwas Zugluft gibt. Eine "temporäre" Version könnte einfach mit einem Bottich/Kanister und einer kleinen Pumpe arbeiten...sonderlich hoch ist der Wasserverbrauch ja nicht.
*Ralf . K u s m i e r z* wrote on Sun, 10-06-13 14:55:
Nachmittags bei uns im Norden ist senkrecht beser als waagerecht. Du hast recht, daß die dickere Luftschicht einiges von den 1 kW wegfrißt, aber ich rechne trotzdem lieber mit dem Nennwert.
Am 13.06.2010 15:45, schrieb Ralf . K u s m i e r z:
Es geht um ein vorhandenes Gehäuse. Da geht es nicht um "pro Masse", sondern um "pro Volumen".
Im Winter gefriert das Zeug das ein. Überlebt das Gehäuse das?
Oder auch das.
Der OP schreibst was von 36°C im Gehäuse.
Wenn's dumm läuft, geht im Winter das Klo nicht mehr, weil da oben die Leitung eingefroren ist. Wenn's noch dümmer läuft, gibt's auch noch einen Rohrbruch dazu. Frostsicherer Sekundärkreislauf mitsamt Installation könnte die 300,- Euro schon gut überschreiten.
Gut möglich. Der OP schreibt von PE als Gehäusematerial. Das Zeug ist für Wärmestrahlung so gut wie 100% schwarz. Eine spiegelnde Beschichtung könnte durchaus was bringen. Allerdings strahlt es dann auch nichts mehr ab.
Läuft bei mir auch noch unter "passiv".
Kaffeemaschine! Soll halt etwas von der Kühlflüssigkeit verdampfen. Rückschlagventil dran...
Normales Wasser hat vor allem im Winter seine Tücken, weil es gefriert und Leitungen zum Platzen bringen kann. Wenn die Kühlung zufriedenstellend funktioniert, wird im Winter vergessen die Leitung trocken zu legen...
"Christoph Müller" schrieb im Newsbeitrag news:4c1527aa$0$6990$ snipped-for-privacy@newsspool4.arcor-online.net...
Hi, solange Du im Case nir Kupferrohr verlegst, dünnwandiges...warum nicht? Das ist elastisch...und solange die Pumpe läuft, müßte es unterm Dach schon arg kalt werden. Eine Handvoll Rostschutz tut aber das Gewissen beruhigen.
"Christoph Müller" schrieb im Newsbeitrag news:4c1528aa$0$6990$ snipped-for-privacy@newsspool4.arcor-online.net...
Hi, das macht dann aber nix, solange die Pumpe/das Ventil nicht Schaden nimmt. Schlimmstenfalls hängen Eiszapfen dran, oder das Wasser stockt. So the Drama. Und Leitungen platzen nur, wenn sie dafür "vorgesehen" sind. Etwa eiserne Rohre. Kupferrohr platzt erst ab recht erheblicher Durchmesser. Nimm also eine "Tropfleitung" etwa aus PVC-Schlauch, und stells per Thermostat und Wasserstopp ab. Solange die Sonne scheint, einfach befeuchten...die ganze Geschichte klingt eh nicht nach fehlerlosem Dauerbetrieb, da wäre ein drumgebundenes altes Handtuch als Verdunstungshilfe doch kein Akt. Solange der "Umschlag" feucht ist, bleibt er auch kühl. Fertig ist die Laube.
Vielen Dank für die Anregungen. Da es danach aussieht, dass die Wärmebelastung doch nicht so groß ist werde ich es vielleicht doch mit Peltierelementen probieren. Ich finde die Idee, das Gehäsue außen mit einer saugfähigen Schicht zu versehen und feucht zu halten zwar gut, ist aber vor Ort nicht praktikabel, weil ich dort keinen Zugang zu einer Wasserleitung habe. Außerdem soll ein gleichartiges System noch an einem anderen Ort installiert werden und dort ist gefordert, daß sich wirklich alle Technik in diesem Gehäuse befinden muss.
Meine Konstruktion sieht wie folgt aus:
Ein 100W Peltierelement, auf beiden Seiten ein Kühlkörper mit 0,5 W/K und jeweils einem Lüfter. Die kalte Seite kommt ins Gehäuse, die warme Seite kuckt nach aussen. Vorteil an der Sache wäre auch, dass keine Frischluft mehr ins Gehäuse kommt und dehalb auch keine Probleme mit Staub entstehen, was zur Zeit der Fall ist. Dann würde ich noch etwas Silicagel im Gehäuse platzieren damit der innere Kühlkörper nicht vereist. An der heissen Seite eine Temperatursicherung die abschaltet sobald das Peltierelement über 80°C kriegt.
Könnte das Aussicht auf Erfolg haben? Insbesondere die Dimensionierung des Kühlkörpers habe ich mir jetzt etwas laienhaft aus den Fingern gesogen.
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