Kompressor Diffusions-Nebelkammer

[Electromrk]

Hallo zusammen,

ich würde euch gerne mein aktuelles Projekt vorstellen: Eine Kompressor Diffusions-Nebelkammer

Die Idee dazu hat sich eigentlich eher zufällig aus sich ergebenden Möglichkeiten ergeben, ich arbeite mich gerade ein wenig in das Thema Kältetechnik im Selbststudium ein und suchte eine passende Möglichkeit die neuen Werkzeuge und das erlangte Wissen in der Praxis einzusetzen.
Basis des Projektes ist eine kompakte Kompressor-Einheit mitsamt Steuerung, Verflüssiger und Lüfter die ich sehr günstig bei Ebay geschossen habe. Die Einheit ist eigentlich für den Marine-Bereich gedacht um dort individuelle Kühlschränke zu bauen. Vorteil daraus ist, dass hier schon 12/24 Volt ausreichen um den Kompressor zu betreiben.

Der gesamte Aufbau ist eigentlich um die Kompressor-Einheit herum entstanden, die Größe der aktiven Fläche ergab sich aus der zu erwartenden Kühlleistung. Das ganze System ist jetzt auf eine Raumtemperatur von 19-22 Grad ausgelegt, wie sich das im Sommer so schlägt wird sich noch zeigen  Theoretisch zumindest sollte der Kältekreislauf bis mindesten 35 Grad hin reichen.

Der Rahmen besteht aus 20x20mm Aluextrusionsprofilen, die Verbinder kommen wie auch alle anderen Kunststoffteile aus dem 3D Drucker.

Der Verdampfer besteht aus einer 2mm starken 20x15cm großen Kupferplatte auf deren Unterseite ich eine Spirale aus Kupferrohr verlötet habe, in die Mitte habe ich Temperatursensoren angebracht. Isoliert wurde das Ganze dann mit einem Streifen Armaflex und Silikon. In der Halterung des Verdampfers ist eine Rinne integriert über der das kondensierte Isopropanol abfließen kann.

Das Isopropanol wird über zwei V- förmigen "Wannen" verdampft, es gibt einen Regelkreis mit dem die Temperatur genau eingestellt werden kann, dadurch kann sehr differzil dosiert werden.

Die Systemspannung wird von einem 12 Volt Netzteil erzeugt, im Maximum benötigt die Konstruktion knappe 7 Ampere bei Vollast. Die tiefste erreichbare Temperatur liegt bei etwa -32 Grad.

An Elektronik ist folgendes drin:

- Temperaturcontroller für Kompressor und Heizung (angezeigt wird Verdampfertemperatur, Heizung und Kompressor Saugleitung)
- Heizungen für die Isopropanol-Wannen
- PWM-Steuerung um die Heizleistung zu regulieren
- Peristaltikpumpe fürs Isopropanol
- Ein paar Schalter
- Der große rote Schalter


Was bisher funktioniert:
- Stabiler Betrieb über mehrere Stunden hinweg (getestet = 3)
- System zur Befüllung der Isopropanol-Wannen.
- Rückgewinnung des Kondensats in ein Sammelgefäß
- Einzelkomponenten können jeweils individuell abgeschaltet werden (wichtig wg. der Hochspannung)

Dinge die noch nicht so gut funktionieren:
- Heizung des Glasdeckels ist mir mit der Keramiklampe zu ungenau, ich überlege mir einen weitere Glashaube zu bauen und dort Wolframdrähte zur Heizung mit zu verlegen.
- Die V-Profile geben das Isopropanol aufgrund ihrer Form ungleichmäßig über längere Zeit hinweg gesehen ab, werde mal versuchen ob ich mit einem U-Profil konstantere Ergebnisse bekomme.
- Das Teil wiegt gute 15kg. Wird sich aber wohl nicht mehr ändern lassen 


Ein kurzes Video von gestern, als Prüfstrahler habe ich meinen Autuniten verwendet:

[Henri]

Ich glaube, ich war  noch nie von einer Bastelei hier im Forum so beeindruckt wie von dieser. Bastelei ist das eigentlich gar nicht, sondern Profi-Qualität.

Jetzt musst Du nur noch aufpassen, dass Du nicht stundenlang auf die Spuren im Nebel starrst und alles um Dich herum vergisst. Ist mir mal bei einer großen Phywe-Kammer passiert, da hat mich der Wachdienst dann irgendwann aus dem Museum geschmissen...

 

Viele Grüße!

Henri


(übrigens, ich habe die gleiche Waage!  )

[NuclearPhoenix]

Wahnsinn, sehr toller Aufbau, sieht auch extrem professionell aus

Wie viel Kühlpotential gibt der Kompressor denn her? Da geht doch bestimmt noch eine größere Platte als das oder?

Und noch eine Frage: Wo muss man sich jetzt zum Kaufen melden?

[Electromrk]

Ich glaube, ich war  noch nie von einer Bastelei hier im Forum so beeindruckt wie von dieser. Bastelei ist das eigentlich gar nicht, sondern Profi-Qualität.

Jetzt musst Du nur noch aufpassen, dass Du nicht stundenlang auf die Spuren im Nebel starrst und alles um Dich herum vergisst. Ist mir mal bei einer großen Phywe-Kammer passiert, da hat mich der Wachdienst dann irgendwann aus dem Museum geschmissen...

 

Viele Grüße!

Henri


(übrigens, ich habe die gleiche Waage!  )

Danke, das ist schon ziemlich hypnotisierend, da gebe ich dir recht. 
Die Waage habe ich glaube ich mal für kleines Geld bei Kleinanzeigen geschossen, ich nutze sie aktuell um Kältemittel abzuwiegen. Durch den großen Messbereich kann ich alles was ich so an Kältemittelbehältern haben auswiegen.

Wahnsinn, sehr toller Aufbau, sieht auch extrem professionell aus

Wie viel Kühlpotential gibt der Kompressor denn her? Da geht doch bestimmt noch eine größere Platte als das oder?

Und noch eine Frage: Wo muss man sich jetzt zum Kaufen melden?

Danke, der Kompressor ist ein Danfoss BD35F, der bringt bei -30 Grad laut Datenblatt 27 Watt an Kälteleistung. So im nachhinein hätte die Platte vielleicht 1-2cm größer sein können, viel Luft noch oben ist da aber nicht mehr. Ich habe noch einen größeren Verdampfer gebaut aus einer 10mm starken Aluplatte mit glaube 30-20cm an Fläche. Da brauche ich aber definitiv einen größeren Kompressor. Ziel wären dann auch mindestens -40 Grad um einen größeren aktiven Layer zu erreichen. Einen passenden Kompressor habe ich ausgesucht, als Kältemittel wird es wahrscheinlich R290 (Butan) werden 

Was man da an Preis dran schreiben sollte weis ich nicht, da stecken jetzt alleine 3 Monate an Freizeit drin 

[DL8BCN]

Sehr schöner Aufbau.
Da sieht man direkt, wie viel Arbeit da drinsteckt.
Und man muss fit in Kältetechnik sein und vieles mehr!
Das kann nicht jeder bauen!
Klasse gemacht💪
Und ich dachte immer die Temperatur muss noch weiter runter auf mindestens -50 Grad.
Deshalb hatte ich das ja mal mit Trockeneis getestet.

[Electromrk]

Ein kleines Update von mir:

Ich bin noch nicht so zufrieden mit der Isopropanol-Verdampfung, aufgrund des V-Profils verdampft bei voller Rinne natürlich wesentlich mehr als wenn sie nur noch halb voll ist. So rein Theoretisch sollte das mit einem U-Profil wesentlich gleichmäßiger funktionieren.
Auch habe ich die Heizdrähte diesmal auf beiden Seiten angebracht anstatt nur auf einer, hoffe es wird so ein wenig gleichmäßiger mit der Wärmeverteilung.
Die Tropfvorrichtung werde ich gegen ein paar kleine Gewinde-Fittings im Boden der U-Profile austauschen, beim abnehmen des Deckels lässt es sich kaum vermeideiden die Vorrichtung zu berühren und zu verstellen.

Als Material für den Draht habe ich Wolfram gewählt, das ist mechanisch sehr stabil bei Erwärmung (längt sich also nicht beim heizen), dafür ist es aber sehr widerspänstig bei der Verarbeitung. Löten (weich) kann man es auch nicht, die Anschlüsse müssen also gecrimpt werden 
Das Klebeband ist aus Polyamid, kann laut Hersteller 315 Grad ab. Der Wolframdraht wird quasi zwischen zwei Klebestreifen montiert, habe da bisher ganz gute Erfahrungen gemacht. Aufpassen muss man nur die Enden jeweils doppelt zu zwirbeln, ansonsten hat man keine Kontrolle darüber ab wo der Draht das heizen beginnt.
Bei der Drahtlänge komme ich auf 15,5 Ohm an Widerstand, macht bei 12 Volt also um die 9,3 Watt. Das sollte mehr als ausreichent sein um auch eine kalte Ladung Isopropanol schnell auf Betriebstemperatur zu bringen.

[Electromrk]

Ich habe die Beleuchtung nochmal überarbeitet, Leuchtmittel sind jetzt je ein Streifen 24 Volt LEDs mit je 4 Watt. Das Gehäuse für die LED Streifen habe ich 3D gedruckt, nach ein paar Iterationen hatte ich das Design dann soweit dass kaum noch Streulicht ausserhalb der Kühlplatte landet.
Dadurch dass ich jetzt zwei anstatt nur einer Lichtquelle habe ist die Beleuchtung auch wesentlich gleichmäßiger.
Ich werde die Glashaube auch neu machen, aktuell ist sie zu hoch. Ich hoffe mit einer geringeren Bauhöhe mehr Wärme der Wärmelampe rein zu bekommen um die aktive Schicht zu vergrößern.

Das Video ist heute entstanden mit der neuen Beleuchtung, gezeigt wird das zweimalige einbringen von Radon (mit einem Glühstrumpf "hergestellt").

[Dsl71]

WOW, irre gut !!!

Sag, magst Du da nicht eine DIY Anleitung dazu machen? lg

[Radium]

Das ist ja der Hammer, super gemacht    Da kann meine selbsgebastelte Mikrowellenkammer nicht so wirklich mithalten    Da schreibe ich die nächsten Tage noch mal was zu.

[Electromrk]

WOW, irre gut !!!

Sag, magst Du da nicht eine DIY Anleitung dazu machen? lg

Kann ich gerne machen, allerdings sollte für einen Nachbau ein anderer Kompressor genommen werden inkl. der nötigen Anpassungen am Kältekreis (Kapillarrohr und Kältemittelmenge). Das Teil dass ich verwendet habe (Waeco ColdMachine CU-85) ist aus dem Marine-Bereich und kostet neu um die 700€ (hatte es für unter 100 bei Ebay geschossen).

[Dsl71]

WOW, irre gut !!!

Sag, magst Du da nicht eine DIY Anleitung dazu machen? lg

Kann ich gerne machen, allerdings sollte für einen Nachbau ein anderer Kompressor genommen werden inkl. der nötigen Anpassungen am Kältekreis (Kapillarrohr und Kältemittelmenge). Das Teil dass ich verwendet habe (Waeco ColdMachine CU-85) ist aus dem Marine-Bereich und kostet neu um die 700€ (hatte es für unter 100 bei Ebay geschossen).

DAS wäre ein absoluter Hit, an die anderen Forenmitglieder, was haltet Ihr vom Nachbauen (eine DIY Anleitung zu machen ist ja auch arg aufwendig, nur für ein bis zwei Meganerds) ?

[Radium]

Ich habe tatsächlich auch einen Marine Verdichter geschenkt bekommen (Vor dem Schrott gerettet) da fehlt allerdings das Rohrsystem, der Verdichter geht aber.

[Electromrk]

Ich habe tatsächlich auch einen Marine Verdichter geschenkt bekommen (Vor dem Schrott gerettet) da fehlt allerdings das Rohrsystem, der Verdichter geht aber.

Perfekt, ist der soweit komplett mit Steuerelektronik? Hast du vielleicht ein Bild?

[Radioquant98]

Saustark, eine Spitzenleistung - sowas gefällt mir sehr. Nur leider für meine Platzverhältnisse viel zu groß - Zigarettenschachtelgröße wäre gerade noch vertretbar

Viele Grüße
Bernd

[Radium]

Ich habe tatsächlich auch einen Marine Verdichter geschenkt bekommen (Vor dem Schrott gerettet) da fehlt allerdings das Rohrsystem, der Verdichter geht aber.

Perfekt, ist der soweit komplett mit Steuerelektronik? Hast du vielleicht ein Bild?

Der ist komplett mit Elektronik und dem Wärmetauscher, der Funktioniert auch. Bilder gibts später