Охлаждение парника на элементе пельтье

[mrzimm]

Постил в чате в телеге - тема вызвала интерес, опишу тут более подробно.

Сразу оговорюсь - данная конфигурация работает лучше всего, но она избыточна - можно сделать гораздо проще и с меньшими затратами.
Я собрал ее в виду того что у меня было достаточно комплектующих.

Что собой представляет элемент Пельтье можно подробно почитать на википедии
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%9F%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%8C%D0%B5

Если вкратце - при подаче тока на элемент он начинает перемещать тепло с одной стороны на другую
На одной стороне получается эффект охлаждения, на другой нагрев. 
На теплой стороне идет выделение тепла от электрической мощности + от перенесенной мощности
Из преимуществ элементов пельтье - низкая стоимость, отстсnвие механических/изнашиваемых частей
Из недостатков - низкий кпд
Они получили распространение в автомобильных и небольших холодильниках, но они как правило весьма посредственного исполнения

Теперь непосредственно по данной схеме

В качестве элемента пельтье использую элемент TEC-12710 - работает от 12в, ток потребления около 7-8А (он может плавать в зависимости от режима работы)
(Не перегружайте элемент - кпд сильно упадет, не используйте ШИМ (PWM) регуляторы для питания - элемент очень не любит пульсации. Используйте линейный стабилизатор или хотябы добавьте простенький LC фильтр на выход)
(не включайте элемент более чем на 1-2с без радиатора, нагрев очень сильный, можно убить элемент)

Элемент зажат между 2мя дешевыми водоблоками 

Получается бутерброд - водоблок-элемент-водоблок
Один водоблок для охлаждения элемента, второй для охлаждения холодящего контура.
Жидкость в обоих контурах качают дешевые 12в китайские помпы, их более чем достаточно.

Если есть возожность - в оба контура можно добавить буферную емкость по типу такой

Она облегчит наполнение контуров, любое завоздушивание в трубках будет оставаться в ней. Без нее можно обойтись и просто вставить в магистраль тройник и заправлять через него

В качестве радиатора охлаждения я использую 3х секционный радиатор под 120мм вентиляторы.
Как альтернатива можно взять радиатор печки от строго авто (только не забиты есстесно)

В качестве охлаждающего контура у меня силиконовые трубки в утеплителе + медная трубка
Медь очень опциональна - если просто использовать в парнике длинный силиконовый шланг - этого тоже будет вполне достаточно

ВАЖНО - в холодный контур желательно заливать не воду, а красный антифриз (можно купить готовый в любом атом магазине или заправке)
Если тепловая нагрузка по каким то причинам будет низкая (например укутали холодных контрур в теплоизолятор аля в одеяло) или будет достаточно холодно снаружи - система может опустить температуру хладагента ниже 0
Красный антифриз может до -40, он легко справиться с таким

Почему водяные контура - элемент пельтье создает разницу температур между сторонами, при этом чем больше разница температур - тем меньше переносимая тепловая мощность и меньше кпд.
Жидкостное охлаждение наиболее эффективно в плане переноса тепла - так горячую сторону я могу поддерживать максимально близкой к температуре окружающей среды - а на холодном контуре максимально эффективно доставлять тепло к элементу - тем самым давая возможность элементу работать более эффективно и выдать более низкую температуру.

Чем еще хороша подобная схема - элемент пельтье работает в обе стороны, т.е. сменив полярность на элементе можно не охлаждать, а нагревать паник.
В перспективе если добавить пару реле переключения, ардуину, датчик bme280 и дисплей то можно автоматизировать поддержание +- стпбильной температуры (аля +-2С)

Можно собрать подобную схему гораздо проще - вместо горячего водяного контура использовать массивынй радиатор с вентиляторами, непосредственно на котором будет элемент пельтье - это будет работать почти так же хорошо, но будет существенно дешевле.

Можно сделать еще дешевле - использовать обычные радиаторы с обоих сторон и поставить такой блок прямо на парник (в центре бутерброда добавить изоляцию между радиаторами)
Такие блоки даже есть готовые (правда размер установленных радиаторов на них очень печалит)
Такой вариант мне кажется не желательным так как на холодном радиаторе придется тоже поставить кулер, а это будет создавать сквозняки в парнике что на сколько я знаю не желательно

Ниже немного фото собранной системы.
Если есть вопросы пишите - дополню тему.

[djafarchik]

О супер гайд прям!  технологично однако-респект автору! 

[зольдат]

Вери велл! 

2 часа назад, mrzimm сказал:

Ниже немного фото собранной системы.

 

2 часа назад, mrzimm сказал:

Если есть вопросы пишите - дополню тему.

Скинь еще если можно по запчастям цену и общую сумму устройства

[Емеайя]

Мне очень нравится. Но ты забыл опубликовать замеры энергопотребления всей этой системы. Ну и общую смету. Прост не каждый задумывается над такими вещами и цена  за киловатт в регионах у всех разная. 

А в целом могу сказать что это первая нормальная система из всего колхоза что я когда либо видел. Весьма оригинально.

[mrzimm]

8 часов назад, зольдат сказал:

Вери велл! 

 

Скинь еще если можно по запчастям цену и общую сумму устройства

Спс, да эти детали забыл - дополню в тему.
По энергопотреблению такая конструкция потребляет около 100-120вт, как старая лампа накаливания )
Это для модуля 12710 - он на 10 апмпер при напряжении 15в (до такого напряжения смысла поднимать нет, кпд будет низкий), по факту он есть около 7-8 ампер + вентиляторы помпы.

По общей сумме довольно сложно - есля нет ничего то прям делать с нуля будет дорого, если есть какойто набор комплектух (хотябы тот же блок питания) уже будет гораздо веселее.
- модуль tec1-12710 стоит порядка 150грн (качественный 400, но там отличаеться только количество циклов вклчения выключения, т.е. срок службы, хз стоит ли того), т.е. около 6 уе
- дешевые водоблоки 40*40 (их более чем достаточно, единсвенный момент - там есть фрезеровання сторона и П-образная сторона, лучше сажать модуль нафрезерованную) тоже около 150грн - 6 уе
- помпы чуть дороже - около 210грн - порядка 8уе (у китайцев можно найти чуть ли не за 4уе, но хз)
- радиатор как у меня - довольно дорогая деталь, около 20уе если брать у китайцев, меньше 3х секций не рекомендую брать, вместо него подойдет старый радиатор печки от авто, главнео чтоб не забитый (на него станет 2 вентиялтора)
- вентиляторы - брал самые дешевые пд 2.6уе у китайыев - вполне хватает, тут можно любые которые сможете приколходизть к радиатору. (момент - вентиялторы лучше ставить на выдув из радиатора - так выходит немного эффективнее)
- буферная емкость - облегчает заправку контура + по не хорошо видно что помпа качает - но доваольно дорого, около 6уе у китайцев, можно обойтись латцнным тройником (меньше 1 уе)
- силконовая трубка, я брал мягкую слиликоновую 8*10 (мутную) - около 50грн ($2) за метр, на горячую сторону метра выше крыши, на холодную сторону смотрите на глаз )
- медная трубка - есстесно дорого, я брал внешнего диаметра 8мм, брал давно, ценник уже не помню. Она полностью опциональна, силиконовый шланг в такой системе будет забирать тепло не сильно хуже, так что можно просто кинуть контур силиконовым шалнгом (только смотрите чтоб на перегибах не заламывался) заодно если холодит выдру слишком сильно можно убрать несколько витков из парника просто чтол лежали во вне.
- блок питания - нужен с запасом, 150-180 вт (это гдето 12в, 15а) - тоже довольно дорогой компонент, разброс по ценам довольно большой - 10-25уе аж. Тут хорошо если уже есть. Подойдет ПБ от компьютера если завалялся (как вчелючить его легко нагуглить), либо любой друго который выдаст 12в и не менее 10-12а. В моем слуае стоит доставшийся мне от знакомого серверный блок питания, 12в 70а (да да, лютый перегиб)
Желательно добавить LC фильтр, это может продлить жинзнь эелменту, но это опционально, так как на такой ток их сложно найти, я изготовол самостоятельно - намотал на ферритовом сердечнике по 5 витков толстого провода + 2 конденсатора

чем больше у вас есть из вышеописанного - тем есстесно дешевле.
Полный вараинт "с нуля"
- модуль 6уе
- водоблоки 2*6уе
- помпы  2*8уе
- радиатор 20уе
- кулеры 3*2.6уе
- буефрные емкости 2*10уе
- трубка (только силикон) 10уе (5м)
- бп 20уе
итого 121.8уе если прям ничего нет.

Полный вариант в более бюджетном исполненнии
- модуль 6уе
- водоблоки 2*6уе
- помпы 2*8уе
- радиатор печки (100-300грн) пусть 10уе
- кулеры 2*2.6уе
- тройники 2*1уе
- трубка 6уе (3м)
- бп - есть/одолжен/найден
итого 57.2уе

Половинчатый вариант (грячая сторона просто на радиаторе, холодная на охлаждающей жизкости)
Думаю такой вараинт актуален только если уже есть приличный размеров радиатор, иначе такой радиатор будет тоже стоить ощутымих денег, а работать будет немного хуже водянки)
- модуль 6уе
- водоблок 6уе
- помпа 8уе
- кулеры 2*2.6уе
- тройник 1уе
- трубка 6уе (3м)
- бп - есть/одолжен/найден
- большой алюминиевый радатор есть
итго 32.2 уе

Ну и дальше чем больше есть, тем дешевле )

Хотел обновить основное сообщение (первое) но чето не допетрил как его редактировать....

[Боря]

Привет! А помпы шумные?

[mrzimm]

15 минут назад, Боря сказал:

Привет! А помпы шумные?

Не очень, я бы сказал что чуть шумнее чем сами вентиляторы.

[Боря]

Я тоже между Пельтье выбирал и компрессором, склонился к компрессору. Мои мытарства дали плоды и я узнал что готовая система есть в куллерах для воды, ещё не приобрёл, смотрю варианты. Но уже есть претендент не дорогой. А для чего спрашиваю-если не получится охлаждающую часть в бокс загнуть, придётся делать отдельную камеру и так же шлангами холод перегонять. 

[mrzimm]

11 минут назад, Боря сказал:

Я тоже между Пельтье выбирал и компрессором, склонился к компрессору. Мои мытарства дали плоды и я узнал что готовая система есть в куллерах для воды, ещё не приобрёл, смотрю варианты. Но уже есть претендент не дорогой. А для чего спрашиваю-если не получится охлаждающую часть в бокс загнуть, придётся делать отдельную камеру и так же шлангами холод перегонять. 

Ты имееш в виду компрессорную установку прям ? А можно ссылку на подобное ? а то я както не встречал компктных компрессорных установок.
Тут ельтье хорош тем что он реверсивен, может если дойдут руки - может добавлю арудинку для контроля, тогда такой системой можно будет как греть, так и охлаждать до нужной температуры

[Боря]

Ссылку на установку не дам) так как сам их не видел. Просто смотри на авито компрессорные куллеры для воды. Они ещё есть на Пельтье, отличить просто, сзади будет чёрный радиатор как на холодильнике у компрессорного. Хотел с нуля собрать сам но один компрессор только 3к стоит, а тут целеком контур за те же деньги. Если заморочится дальше, его тоже можно реверсивный сделать, просто в контур клапан специальный добавить нужно. 

[mrzimm]

11 минут назад, Боря сказал:

Ссылку на установку не дам) так как сам их не видел. Просто смотри на авито компрессорные куллеры для воды. Они ещё есть на Пельтье, отличить просто, сзади будет чёрный радиатор как на холодильнике у компрессорного. Хотел с нуля собрать сам но один компрессор только 3к стоит, а тут целеком контур за те же деньги. Если заморочится дальше, его тоже можно реверсивный сделать, просто в контур клапан специальный добавить нужно. 

Прикольно, спс, я думал кулеры только на пельтье делают.

[Боря]

1 минуту назад, mrzimm сказал:

Прикольно, спс, я думал кулеры только на пельтье делают.

Сам случайно наткнулся когда искал откуда достать Пельтье с куллерами подешевле. А так тоже на Пельтье хотел построить. 

[Емеайя]

3 часа назад, mrzimm сказал:

По энергопотреблению такая конструкция потребляет около 100-120вт

Звучит красиво. Тоесть, получается, она в сутки будет жрать ±2 киловатта. И в неделю около 15ти

Ко мне с таким потреблением дяденьки придут и спросят а зачем мне столько энергии. В лучшем случае спросят. Даже если буду платить.

Особенно если буду платить...

Можно конечно попытаться убедить их что я майнер и надеяться на то что никто из них не играет в игры

Изменено 23 июня, 2021 пользователем Емеайя

[mrzimm]

7 минут назад, Емеайя сказал:

Звучит красиво. Тоесть, получается, она в сутки будет жрать ±2 киловатта. И в неделю около 15ти

Ко мне с таким потреблением дяденьки придут и спросят а зачем мне столько энергии. В лучшем случае спросят. Даже если буду платить.

Особенно если буду платить...

Да, гдето так, на ночь отключаю. Да, наверно 30 квт в месяц набежит.
Интересно, в месяц это будет грубо говоря 60квт даже если я буду гонять эту систему безпрерывно.
Это 60*1.68грн  = 100.8грн в месяц, меньше чем 4уе. в месяц.

Чет я не улавливаю в чем тут проблема и кто и зачем меня тут будет спрашивать за ценник на который я даже на обед толком не схожу ? ))
Или может у меня какието очень щадящите тарифы, все таки электроплита. в месяц ц меня выходит обычно 100-200квт

Изменено 23 июня, 2021 пользователем mrzimm

[djafarchik]

33 минуты назад, Емеайя сказал:

Можно конечно попытаться убедить их что я майнер и надеяться на то что никто из них не играет в игры

Да это по затрате -кондишен в разы летом больше берет, плати вовремя и не будет проблем ( если конечно твой счетчик не плавится и не дымят провода подключения к нему от потребления))

[Емеайя]

В 23.06.2021 в 16:43, mrzimm сказал:

Чет я не улавливаю в чем тут проблема и кто и зачем меня тут будет спрашивать за ценник на который я даже на обед толком не схожу ? ))
Или может у меня какието очень щадящите тарифы, все таки электроплита. в месяц ц меня выходит обычно 100-200квт

Я РФ

В 23.06.2021 в 17:11, djafarchik сказал:

Да это по затрате -кондишен в разы летом больше берет, плати вовремя и не будет проблем ( если конечно твой счетчик не плавится и не дымят провода подключения к нему от потребления))

Ну типо может быть. Прост не понимаю зачем столько трудов ради кубов. Если не ради кубов, а речь о пищевухе, то мне ваще не понятно в чём смысл такого бреда. Блок шампиков/вешенок меньше 30 литров даже звучит смешно. Можно найти помещение и организовать климатконтроль потратив гораздо меньше денег или арендовать даже. Здесь главный вопрос - "зачем?". Нет никаких проблем гровить кубы зимой, а летом не париться с панами и склерами. Все эти сложности и костыли неоправданны когда речь о грове псил. Сугубо фан с пустой тратой средств. Деньги есть - базара нет.

[mrzimm]

3 часа назад, Емеайя сказал:

Я РФ

Понял, получаеться у вас так сильно отличаються такрифы на свет ?
 

3 часа назад, Емеайя сказал:

Я РФ

Ну типо может быть. Прост не понимаю зачем столько трудов ради кубов. Если не ради кубов, а речь о пищевухе, то мне ваще не понятно в чём смысл такого бреда. Блок шампиков/вешенок меньше 30 литров даже звучит смешно. Можно найти помещение и организовать климатконтроль потратив гораздо меньше денег или арендовать даже. Здесь главный вопрос - "зачем?". Нет никаких проблем гровить кубы зимой, а летом не париться с панами и склерами. Все эти сложности и костыли неоправданны когда речь о грове псил. Сугубо фан с пустой тратой средств. Деньги есть - базара нет.

Зачем тут элементарное - я люблю конструировать )
Грибы были как повод )

[djafarchik]

11 часов назад, Емеайя сказал:

Здесь главный вопрос - "зачем?".

из любви к  

Я тоже гровил и гровлю кубы длля себя летом ) мне ближе и проще пару батлов с водой до состояния льда заморозить и менять 2-3 раза в парнике ,за годы грова я знаю что темп в 24+ в парнике у меня это 1,5 литровая бутылка в углу бокса -меняю 2-3 раза в сутки когда проветриваю парник 

Ну а камрад  ТС - любитель технологичного грова и таких не мало,был тут репорт так чел с мастерил даже окна на стенках парника  которые приводом от диска по таймеру поднимались на 5 минут и потом опускались закрывались,причем мастерил он это долго ) дольше чем ты свой парник мастеришь с фанеры ,чето года под 1,5 -но вышло конечно агонь) прям стим панк по виду ,хоть на выставку -

Спойлер

жалко он фотки вгрузил на хост какой то и сюда ссылками давал - хост почистил их со временем по жалобам или от времени - и все вся красота улетела осталась голая писанина

 

[Емеайя]

12 часов назад, mrzimm сказал:

Понял, получаеться у вас так сильно отличаються такрифы на свет ?

У нас между регионами разница в цене за киловат может составлять несколько рублей. Есть где прям копейки, а есть где... нет.

В любом случае средний физик в квартире потребляет не так уж и много энергии. Имея свой дом запросы уже иные. 

12 часов назад, mrzimm сказал:

Зачем тут элементарное - я люблю конструировать )
Грибы были как повод )

Да щас все ерундой грезят в чате. Вместо того чтобы мучиться с охлаждением можно просто гровить паны/склеры. Им надо ±28. Лете не время для кубиков

[Емеайя]

4 часа назад, djafarchik сказал:

дольше чем ты свой парник мастеришь с фанеры

Дак я его не мастерю. Он просто стоит. Мне не до него сейчас. Работа. Дела. Я и рад бы заняться чемнить таким, но тут даж на панов едва время нахожу

4 часа назад, djafarchik сказал:

года под 1,5

Не, меньше года. Говоря о прям работе. Прост там ручника много. Месяцев 9 наверное. Так то можно было бы и быстрее, но куда торопишься. Я на него ежемесячно сливал рублей по 700 в среднем. Иногда и 500. Иногда и под 1,5к. Поэтому не скажу что по карману ударило. Но без учёта труда там тыщ 10 есть однозначно

4 часа назад, djafarchik сказал:

прям стим панк по виду ,хоть на выставку -

Не, мне вот эту всю хрень торчащую какрас таки надо прибрать чтоб не торчала... Не спешу. Всё будет. Лучано Берио выдвигал концепцию незаконченного произволения. Я с ним, сейчас, полностью согласен. 

[mrzimm]

Собрання система охлаждает бокс на 5С, оно сейчас как раз, но как то не эффективненько.
Решил таки продолжить и собрать бокс посерьезней, подготавливаю

[djafarchik]

24 минуты назад, mrzimm сказал:

Решил таки продолжить и собрать бокс посерьезней, подготавливаю

Серьезный подход!

[mrzimm]

Перенес всю систему в бокс, пока без автоматики.
Поселил туда парник + вешенку + шиитаке

Позднее еще добавлю автоматику на поддержание температуры
 

[djafarchik]

1 час назад, mrzimm сказал:

Позднее еще добавлю автоматику на поддержание температуры

система совершенствуется) можно еще купить холодильник автомобильный  подходящего размера и туда все "потрошки установить вместо екструд пенополистерола- вообще будет как производственная вещь

к слову когда то в таких холодильниках "южные" гроверы гровили кубенсисы летом 

[mrzimm]

1 минуту назад, djafarchik сказал:

система совершенствуется) можно еще купить холодильник автомобильный  подходящего размера и туда все "потрошки установить вместо екструд пенополистерола- вообще будет как производственная вещь

к слову когда то в таких холодильниках "южные" гроверы гровили кубенсисы летом 

Не, тут бокс установки я подгонял под размеры парника + поставить пакеты с вешенкой и шиитаке
Ну и чтоб он четко вставал в нужное мне место

Авто холодильник тоже хочу сделать, но пока не актуально, так что проект стоит