Peltierelementen stapelen? Astronomische camera


Alleen de peltier vervangen door een stacked versie lost het probleem niet op, het wordt erger.
(het koelprofiel wordt nog veel heter en ook de 'koude' zijde wordt warmer doordat er totaal veel meer vermogen moet worden opgestookt.)
Sowieso een beter koelprofiel en/of fan. De warme zijde koelen en die warme lucht afvoeren is het allerbelangrijkst.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Duidelijk allemaal maar dan vraag ik me toch (nog eens) af wat ik nog kan verbeteren. Ik zal eens kijken naar de koelpasta, misschien kan ik daarmee nog wat winnen door de laagjes zo dun mogelijk te maken... Een groter koellichaam of snellere fan wordt al lastiger en nogmaals, de camera heeft de koelvinnen en fan waarmee hij origineel verkocht werd en anderen hebben daarmee temperaturen van -30 en lager gehaald. Dus ik denk dat er toch nog op andere fronten winst kan/moet worden behaald... De voeding is ook zoals het origineel, dus ik nijg toch naar dat stacken/gestacte peltier, tenzij er wonderpeltiers zijn met grotere efficientie...?

Maarten

Ik begrijp van deze pagina dat het om deltaT van 45 graden gaat.
Bij een kamertemperatuur van 20 graden is het dan -25 dus.

Op https://www.qhyccd.com/bbs/index.php kwam ik het volgende tegen:

The TEC used in qhy8 is a two stage TEC. Size=40*40mm . The maxium delta T of the TEC iteself is 80 C . But after conenct with CCD and case the maxium delta T will drop a lot.

[Bericht gewijzigd door Roland van Leusden op 13 juli 2020 18:13:48 (39%)]

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Nogmaals: als het koelprofiel 45 graden of meer wordt, dan is dat veel te heet. (je kunt dan nooit -30/-40 halen met 1 peltier, da's uitgesloten.)
Maximum temperatuurverschil tussen beide zijden is ook een vast gegeven. ~60 graden max in ideale (dus niet bestaande ;) ) omstandigheden.

Bijna 50W wegstoken met zo'n klein koellichaamje is lastig, dan moet er wel een héél goede fan op zitten.
Lagere temperatuur van het koellichaam is automatisch ook een lagere temperatuur binnenin.

Met stacked peltiers krijg je nog veel meer warmte voor dat nu al te kleine koellichaam...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Bij een kamertemperatuur van 20 graden is het dan -25 dus.

De kamertemperatuur heeft er maar weinig invloed op. (wel wat natuurlijk)
De deltaT is het verschil tussen beide zijden van de Peltier...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Ik snap helemaal wat je bedoelt Arco maar er zijn tich van die astro-CCD camera's op de markt, vele nog kleiner dan die ik heb, vele met ingebouwde temperatuursensors, en die halen allemaal temperaturen ver onder 0, in stock vorm, zonder enorme koellichamen en met alleen een fan. Zie mijn linkje.

Hoe kunnen die dingen dan zo laag komen? Kijk, als het buiten 0 graden is heeft dat natuurlijk behoorlijke invloed op de temperatuur van het koellichaam dus dan zal ik zeker lager komen (en vernaggelen van de kou). Maar dan nog zit ik niet op de -40. Jij zegt dat TECs stacken niet zal helpen tenzij je de koeling van het koellichaam nog veel verder kunt opvoeren. Wil ik direct geloven maar wat mis ik dan? Hoe kunnen apparaten zoals deze zulke lage koeltemperaturen halen, zonder allerlei complexe extra koeling?

Sorry dat ik een beetje gefrustreerd klink maar er moet ergens nog iets zijn wat ik mis...

Groeten,
Maarten

Het heeft toch gewerkt waarom dan blijven hameren op een groter koelprofiel of fan? Die CCD sensior zal toch ook maar hooguit 1 a 2W zijn. Als je dat vermogen beter kan bepalen dan is een goede peltier kiezen niet meer zo moeilijk.

[Bericht gewijzigd door benleentje op 13 juli 2020 19:44:04 (26%)]

De max. verschiltemperatuur tussen beide zijden is vast, daar verander je niks aan...
Ik zie trouwens nergens dat 't gewerkt heeft... Alleen dat de fabrikant beweert dat die -40 gehaald wordt. (korreltje zout?...)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Op 13 juli 2020 19:42:37 schreef benleentje:
Het heeft toch gewerkt waarom dan blijven hameren op een groter koelprofiel of fan?

De TS zegt dat het er alle schijn van heeft dat iemand ermee heet zitten klooien, dus het staat helemaal niet vast dat de huidige constructie ooit gewerkt heeft.

Stacked Peltiers heeft zeker wel zin, maar niet als je de warmte aan de warme kant nu al niet kunt afvoeren. De vraag is natuurlijk hoeveel vermogen er om te beginnen afgevoerd moet worden; zover ik weet worden CCDs van zichzelf niet significant warm, dus ik verwacht dat het vooral warmte is die de door behuizing naar binnen lekt. Als je dat kunt verminderen, zul je ook direct een lagere temperatuur halen.

Ik zit met even af te vragen of het mogelijk is om zo'n peltier zoveel stroom te voeren dat hij door zijn eigen opwarming en interne lek uiteindelijk minder koud wordt aan de koude kant; oftewel, is het mogelijk dat je de stroom verlaagd, en daarmee een lagere temperatuur haalt? Misschien wordt het element wel heel fors overstuurt, of misschien is deze simpelweg beschadigd of zo.

[Bericht gewijzigd door SparkyGSX op 13 juli 2020 23:51:22 (20%)]

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

Even voor de duidelijkheid: dit type camera is destijds zeer populair geweest en goed verkocht. Er zijn meerdere mensen die er destijds een temperatuursensor hebben ingebouwd en die rapporteerden temperaturen aan de -30 -40C. Volgende modellen van dezelfde fabrikant hebben temperatuursensors ingebouwd en komen ook zo laag. Verder zijn er veel van deze camera's op de markt, van firma's als ZWO, Atik, SBIG en anderen, die met gekoelde CCD's werken (hoewel tegenwoordig CMOS sensors ook veel worden gebruikt, ook gekoeld maar niet zo laag).

Deze camera's, zeker de betere, kosten 1000+euro tot 1000'en euro's en er is dus geen sprake van "korreltje zout" wat betreft de behaalde temperaturen. Principe is vgs mij zowat altijd hetzelfde: sensor met peltiers erop om te koelen. Dus nu a.u.b. niet zeggen dat het niet kan met een eenvoudig luchtgekoeld (fan), niet al te groot koellichaam. Het kan wel.

Zoals sommige posters al zeggen, het gaat er niet om dat de CCD te warm zou worden van zichzelf, het gaat erom de CCD heel koud te maken om de achtergrondruis te minimaliseren. Dit heeft een dramatisch effect op de kwaliteit van de foto's, je moet bedenken dat je met het blote oog onzichtbare objecten wil fotograferen, belichtingstijden lopen in de (tientallen) minuten en ieder foton telt, en teveel achtergrondruis kan je opname dus makkelijk verzieken.

De camera die ik heb is blijkbaar ooit "verbouwd" door iemand en ik weet dus niet zeker of hij in de huidige vorm ooit die hele lage temperaturen gehaald heeft. Gebruikers van hetzelfde type camera (10+ jaar geleden...!) hebben dat echter wel gemeten.

Wat ik probeer is de koeling op datzelfde niveau terug te krijgen. Ik denk niet dat dat met een enkele peltier, zoals er nu in zit, gaat lukken, vandaar mijn originele vraag over de mogelijkheid van "stacken" (en ik heb ergens in een paar oude forumberichten gelezen dat in deze camera origineel een stacked TEC zat).

Van de verschillende messages heb ik al heel wat geleerd en ik hoop nog steeds wat te horen van de fabrikant. Ik wil er niet al te veel geld instoppen dus als er iets exotisch in zat van 100+ EUR houdt het daar op. Als het echter 2 op mekaar geplakte TECs van een euro of 10 waren wil ik nog wel eens wat proberen. Of misschien zijn er betaalbare ca. 50-60W stacked TECs ergens.

Vragen die ik nog steeds heb...

  • Kan een stacked TEC met een vermogen van 50 watt efficienter zijn dan een enkele TEC van 50W?
    En, stomme vraag, hoe zou ik het stroomverbruik/vermogen van een TEC kunnen regelen op een simpele manier?
    Hoe zijn die stacked TECs geschakeld, in serie of parallel?
    ALs ik er 2 van 50W parallel schakel en op mekaar plak, moet ik dan opeens een 12V/8A voeding hebben?

Bedankt allen, het is iedere keer weer een genot hier om zo snel veel nuttige reacties te krijgen!

Groeten,
Maarten

Kan een stacked TEC met een vermogen van 50 watt efficienter zijn dan een enkele TEC van 50W?

Nee, maar je kunt wel een lagere temperatuur halen. De efficiency (COP genaamd bij een Peltier) is dan altijd lager.
Ik zou de elementen niet veel groter nemen als nodig, want dat geeft weer extra warmte.

Nog wat leesvoer:
https://thermal.ferrotec.com/technology/thermoelectric-refer...rmalref09/
https://www.meerstetter.ch/customer-center/compendium/32-tec...sign-guide

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com
elmowww

Golden Member

Peltiers wil je het liefste regelen met een constante stroom. Door ongefilterde PWM te gebruiken krijg je meer resistieve verliezen over de overgangen (geloof ik). Scheelkt een aantal procent als ik het mij goed herinner. Daarom gebruikte ik een groot LC filter (denk ik) om er een semi-constante stroom van te maken.

Zoals aangegeven is een stacked TEC niet efficienter, maar is de dT wel hoger te krijgen. En daar gaat het om.

In een grijs verleden heb ik controllers voor dergelijke camera`s gemaakt en -30..-40C is goed haalbaar.

Zoals ik de TEC`s ken, heb je een grote en een kleine, en ik geloof dat ze in serie staan. Je bedrijfsspanning neemt dan iets toe, maar de stroom door alle elementen is hetzelfde. Als je ze parallel zet is dat niet helemaal zo. (tenzij je een grote en kleine van gelijke bedrijfsspanning hebt).

Thermisch maakt dat niet uit (parallel of serie), maar je kunt het beste kijken naar je voeding: parallel heb je meer stroom nodig, en in serie meer spanning. De gebruikelijke verhoudingen (in vermogen of stroom) tussen de twee peltiers weet ik zo niet meer.

Welk merk/type camera is het ? Is hett een omgebouwde spiegelreflex? Of een originele astro cam?

PA0EJE - www.eje-electronics.nl - e.jongerius[aapje]eje-electronics.nl - EJE Electronics - Elektronica/firmware ontwikkeling

Ik heb gezocht, best wel lang, maar vindt nergens een plaatje van de peltier die erin hoort te zitten.

Mijn conclusie is dat je opzoek moet naar een stacked peltier die bij 12V maximaal 50W verbruikt en waarbij de grootste peltier 40x40 mm is. Bij een kant en klare module is het serie / parallel schakelen al door de fabrikant gedaan, daarnaast zullen de 2 peltiers perfect op elkaar aansluiten. Ik zou zelf niet gaan "prutsen" met 2 losse peltiers.

[Bericht gewijzigd door Roland van Leusden op 14 juli 2020 10:34:18 (31%)]

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Elmoww, bedankt voor de reactie! Het is een QHY8 (niet pro, niet L - zie http://www.mikesastro.com/equipment/QHY8/ ), waar een vorige eigenaar een temperatuursensor+externe PID heeft ingebouwd - en, vermoed ik sterk, ook de originele (stacked? - zie Roland's message) TEC heeft vervangen door een enkele. De voeding voor de TEC (en de fan) is 12v, 4A (hoewel ik niet precies weet wat de stroom is, niet gemeten nog). Ik kom tot -3c of zo met een enkele TEC, misschien dat er nog een paar graden te winnen is maar echt geen tientallen.

Roland - ja daar neig ik ook naar, hoewel die stacked dingen wel prijzig zijn en niet heel algemeen te krijgen... terwijl je "gewone" TECs bij wijze van spreken bij de groenteboer op de hoek kunt krijgen. In ieder geval erg bedankt voor het zoeken, ben je misschien ook ergens een winkel tegengekomen die gestackte TECs heeft?

Bedankt alweer! Zelf was ik zeker zover niet gekomen!

Groeten,
Maarten

Bij gestapelde (mag dat ook?) Peltierelementen moet elke volgende, gezien vanaf het te koelen object steeds zodanig in vermogen, en dat is bij peltierelementen ook in grootte, groter zijn dat niet alleen de warmte, maar ook de verliezen van het vorige element kunnen worden afgevoerd.
Alle raakvlakken dienen optimaal valk gemaakt te worden of zijn.

Het staat zelfs in de omschrijving... ;)

The QHY8 is a 6MP two-stage cooled astro CCD camera

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

ben je misschien ook ergens een winkel tegengekomen die gestackte TECs heeft?

https://shop.batenburg-mechatronica.nl/producten/thermal-man...nt/2-traps

https://shop.batenburg-mechatronica.nl/media/pdf/meertraps.pdf

Waarbij ik de TB-2-(127-127)-1,15 geschikt acht kwa λT (87), maat (40x40), vermogen en spanning.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Op 13 juli 2020 15:12:18 schreef Otto Lotto:
En dan in serie schakelen aan de 12v 4A voeding?

Nee, zo simpel is het niet. De bedoeling is om ze op 1/3e van hun nominale stroom te laten draaien, dat was volgens de website die ik zomaar vond een punt waarbij het rendement het hoogst was.

Als dat klopt, dan zou je ongeveer 1/3e van de nominale spanning (12V) aan moeten leggen. Dus 4V. Als ik jou was zou ik een DCDC converter kopen en die als spanningsbron gebruiken. Ik denk dat ik twee DCDC convertertjes zou nemen, 1 voor de grootste en 1 voor de andere twee.

Dat met 1/3e van de spanning en in serie had gekund als ze even groot zouden zijn geweest, maar dat is niet zo. De kleinste is dan 4x kleiner dan de grootste.

Die DCDCs zijn niet zo duur.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Wederom dank allen. Zeer behulpzaam.

Als ik nou eens wat geduldiger en langduriger door forums zou bladeren had ik deze gevonden: https://www.qhyccd.com/bbs/index.php?topic=845.0
en dan reply #5. Daar staat wat ik al een tijdje zocht en wat al verschillende van de mensen hier hebben gezegd:
"The TEC used in the QHY-8 is a large 40mmx40mm 2 stage Peltier (2 Peltiers sandwitched together), unlike other cameras that use the smaller 20mmx20mm or 10mmx10mm single or dual stage TEC's.
This allows the sensor to cool faster and maintain a better stability due to changes in component temperatures inside the camera.
Those cameras struggle to cool the sensor due to the current/power rating of the TEC, there is no problem with the QHY-8 cooling down in this area."

Dus wat Ronald voorstelde is waarschijnlijk een goede keus voor vervanging. Ik heb inmiddels ook ergens een typenummer gevonden voor de originele TEC in de camera: TEC2-25504. Dat typenummer kan ik echter met google nergens terugvinden (Zal wel iets chinees zijn hoewel Ali hem ook niet kent...) en ik heb dus geen idee van de spec ervan.

Ik moet dus op zoek naar een 12v, max 4A, gestapelde (zo goed? :) ) TEC van 4x4cm. Dat moet wel te doen zijn, hoop ik... de link van Ronald is een begin, misschien dat Mouser of zo ook iets heeft maar die belachelijke verzendkosten... Nog suggesties voor leveranciers?

Groeten,
Maarten

Mouser heeft inderdaad ook wel iets, 2 stage 40x40 40W en een delta van 95:

https://nl.mouser.com/ProductDetail/CUI-Devices/CP68475H-2?q...SS0w%3D%3D

40€ en met iets kleins erbij van 10€ heb je al free shipping.

Waarschijnlijk heb je last van iets wat ik ook regelmatig heb, je koopt een apparaat wat nieuw 5K€ gekost heeft, goed het is 8 a 10 jaar oud en er is wat defect, maar de aankoopprijs was maar 500€. Vervolgens kom je er achter dat herstel ook nog 300€ kost, totaal 800€ dus. Maar in die 10 jaar heeft de techniek niet stil gestaan en koop je een apparaat wat hetzelfde kan voor 1100€ nieuw en met garantie... Ooops wat nu ? Wat een voordelige deal leek is nu eigenlijk amper goedkoper.

1) Je geeft 300€ uit en hersteld het apparaat, met het risico dat de reparatie niet lukt / nog duurder word.
2) Je koopt de benodigde onderdelen 2dehands / uit een ander defect apparaat, met het risico dat de reparatie niet lukt / nog duurder word.
3) Je verkoopt het apparaat, hopelijk met niet al teveel verlies en koopt nieuw.

In jouw geval zou je er bijvoorbeeld achter kunnen komen dat met de juiste peltier en temperatuur blijkt dat de CCD niet goed functioneert.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Ha, dat is een griezelig correcte beschrijving!!! Nu heb ik deze camera met een hele berg andere astronomische spullen gekocht, maar het klopt dat de hele zwik toch een betere koop zou zijn geweest als de camera nog werkte...
Ik weet zeker dat er nog leven in de CCD zit maar je hebt gelijk, ik weet niet zeker of hij nog 100% (of zelfs maar 90%) in orde is.

40 EUR voor een peltierke is zo'n beetje op de rand... eigenlijk moet ik eens eerst wat sterrenfoto's maken met de camera bij -3 of zo. Als dat er een beetje redelijk uitziet is een beetje geld uitgeven aan betere koeling wel wat waard.

Op Aliexpress staan zulke dubbeldekkers wel voor rond 10 EUR of een beetje meer. Is natuurlijk een risico maar hoogstwaarschijnlijk worden de meeste van die dingen sowieso in China gemaakt.

Omdat in de camera de peltier en de ventilator gewoon direct op de 12v liggen (niks stabilisatie of zo) denk ik dat het precieze type misschien niet zo heel veel uitmaakt, zolang hij maar 4x4cm is, voor 12V (of misschien beter 15V) en max. 4 ampere is. Dat moet wel dicht in de buurt komen van wat er origineel in zat. De enige issue is misschien de dikte van het geheel, hij moet strak tussen de print en de behuizing zitten dus hij moet ca. 7-8mm dik zijn.

Dat chinese typenummer wat ik gaf, TEC2-25504, het lijkt me dat de 2 het aantal lagen is, de 4 het amperage, en 25 en 50 denk ik het aantal thermokoppels in de peltier... maar dat is maar een wilde gok.

Groeten,
Maarten

De stelling dat alles toch uit China komt zegt nog steeds niets over de kwaliteit. De wiskunde olympiade wordt meestal door een Chinees team gewonnen, maar dat betekend ook niet dat elke Chinees goed is in wiskunde.

Waarmee ik niet bedoel dat een peltier van aliexpress perse slecht is hoor, dat lijkt me best een gok waard.

Je zou ook kunnen proberen de warme kant bij wijze van proef beter te koelen met water of ijs, of beter, droogijs, als je dat kunt krijgen.

Een manager is iemand die denkt dat negen vrouwen in één maand een kind kunnen maken

@Otto Lotto, de peltier bij mouser waar ik naar linkte is 7.5mm dik.
Bij de peltiers van Ali zitten geen enkele specs, je weet niet wat de juist voor jouw zo belangrijke deltaT is en bij welke spanning / vermogen. Die peltier van Mouser ben je hier op V&A zonder al teveel verlies zo weer kwijt als het moet.

Verder eens met @SparkyGSX, probeer de huidige peltier wat beter te koelen, en ga testen.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.

Hallo Ronald/Sparky, toch nog even een vraag dan. En misschien een stomme vraag maar vooruit, hopelijk kunnen jullie weer helpen.
Als ik die Mouser link volg kom ik inderdaad op een 2-stage peltier van 4x4cm en de juiste dikte... maar, de spec van dat dingetje is 16v/6.8A. Als ik dat aan mijn 12v 4A voeding hang knalt die er dan niet uit, dwz is de stroomsterkte die opgenomen zal worden niet te hoog? Moet ik dan niet perse een 4A versie hebben? de originele TEC had blijkbaar typenr TEC2-25504, dat suggereert vgs mij dat het een 4A versie was (laatste cijfer)...

Of wacht eens even, het datasheet suggereert dat de stroom bij 12v maar 4A is, zie ik dat goed...?

Alvast weer bedankt voor jullie hulp!
Groeten,
Maarten

Of wacht eens even, het datasheet suggereert dat de stroom bij 12v maar 4A is, zie ik dat goed...?

Dat zie je goed idd.

It's the rule that you live by and die for It's the one thing you can't deny Even though you don't know what the price is. It is justified.