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[Challwani]

Este hilo viene de este otro.

http://www.sekweb.org/aphanius/index.php?topic=4851.msg35346;topicseen#new

Hola Alejandro y Juancar:
Me interesa este invento abro otro post para no desvirtuar el otro hilo.
No tengo ni idea de cómo funcional las placas Peltier,
Pero hace poco desmonte una vinotera que tenia dos placas Peltier con un difusor de aluminio, un ventilador  y una sonda cada una, por  lo que pude deducir, cada  vez que una placa se sobrecalentaba el termostato la apagaba y encendía la otra placa, ¿serian una buena opción, poner las dos en un acuario? Las  medidas de las placas 50x50 el difusor 130x130 los ventiladores 60x60 y la altura total 50mm.

Un saludo

[Juancar]

Hola José Luis,

Perfecto lo de abrir otro hilo independiente para este tema.

Efectivamente, hay muchas vinotecas que utilizan células Peltier.
Yo tengo una con célula Peltier.
Aunque no la he desmontado, consume sólo 60W, por lo que supongo que tiene una sola célula Peltier TEC1-12706 (de 60 W) que es el mismo modelo de Peltier que he empleado en el prototipo del enfriador para acuarios de killis (y que cuesta menos de 2 €).
Su hoja de características es http://www.killis.es/juancar/imagenes/datasheet_peltier.pdf

El funcionamiento de estas células es sencillo:
- Le aplicas tensión.
- Va pasando calor de una cara a la otra.
- Aparte absorbe una potencia eléctrica que se transforma en calor.
- Y es preciso disipar el calor de esa cara para mantener una diferencia de temperatura entre ambas caras.
- La diferencia de temperatura entre ambas caras (en condiciones ideales) puede ser mayor de 50ºC

En Youtube puedes encontrar muchos videos en los que se ve como una célula Peltier es capaz de congelar, de forma inmediata, gotas de agua que se le apliquen.

El problema es disipar el calor producido en la cara caliente.

Alejandro, ya sabía yo que seguro que también habías estado "en el ajo" en el tema Peltier.
¿En qué tema técnico no has entrado aún? 
Efectivamente, el problema es disipación del lado caliente.
El tema de reducir la tensión eficaz mediante un regulador PWM ya lo probé.
Tengo este regulador PWM que compré para temas LED: http://r.ebay.com/1TgOhE
Va de maravilla y controla hasta 8A (y por menos de 2 €)
Probé con diversas tensiones eficaces (3, 6, 9, 12 V) . Pero el resultado siempre el mismo.
Se precisa una mejor refrigeración que la que provee el simple ventiladorcito de 4 x 4 cm

José Alberto, ya pensé lo de un sistema de refrigeración líquida para acuarios, pero por problemas de alturas, niveles, mezcla de aguas, ... prefiero estudiar primero refrigeración individual.

Un abrazo
Juancar

[Juancar]

Hola de nuevo,

Voy a buscar un radiador con ventilador de los de CPU de PC.
El tema es que por más que busco información por Internet no encuentro las medidas de la parte metálica de los distintos procesadores de Intel y AMD.
Necesito saber para qué tipo de zócalo debo buscarlo.
(Teniendo en cuenta que la placa peltier tiene 4 x 4 cm)

José Alberto, tú que eres profesional del tema, seguro que puedes orientarme.

Un abrazo
Juancar

[Wendigo]

Uyyy... los disipadores se catalogan por el socket para el que se van a usar (para respetar el hueco del resto de componentes) y no por sus medidas.

Se puede saber la distancia entre los agujeros del anclaje en la placa para cada socket, pero no el tamaño (ni siquiera forma) de la base del disipador ya que te puedes encontrar algunos con base redonda... ya ni te cuento la altura, no todos entran en las cajas habituales...

Para eso deberías mirar modelo por modelo en las especificaciones del fabricante.
Lo que si hay son sitios que te fabrican disipadores a medida.

[Alejandro Mateos]

Juancar, ese regulador PWM supongo que recibe una entrada de entre 12-24VDC y produce una salida que es una onda cuadrada PWM de 0-12V. Cuando te refieres a 3-6-9-12V no sé si es midiendo voltaje con un multímetro convencional a la salida del regulador o con un osciloscopio. Lo digo porque como sabes, un PWM de 12V al 50% puede hacerle creer al multímetro que son 6V. Sin embargo, siguen siendo picos de 12V, aunque más cortos y espaciados. La cuestión es que tengo entendido que las células Peltier no se comportan como se espera con estos PWM, el consumo en vatios sí es lineal y proporcional al régimen PWM, pero el poder de enfriamiento no. Además, es necesario que el PWM tenga cierta frecuencia (tengo entendido que por encima de los 500Hz) para evitar el estrés mecánico de dilatación y contracción en cada ciclo.
Yo voy por un enfoque que sería regular la intensidad de corriente, manteniendo un voltaje constante que se adapta automáticamente según la carga. La regulación se puede hacer muy fina, bajando por ejemplo a tan solo 100mA. Este control se puede conseguir entre otros con drivers para leds tipo los LDD de MeanWell, que a su vez se regulan con PWM.
Con una corriente tan baja, el poder enfriador sería mucho menor, pero la producción interna de calor también, de manera que el ventilador podría manejar mejor esa pequeña cantidad de calor, sin haber acumulación en el disipador y por tanto una salida continua de calor del mismo. Lo único sería que tendría que estar encendido durante intervalos más largos, pero con extracción efectiva de calor.

¿Qué opinas?

El problema es disipar el calor producido en la cara caliente.

Alejandro, ya sabía yo que seguro que también habías estado "en el ajo" en el tema Peltier.
¿En qué tema técnico no has entrado aún? 
Efectivamente, el problema es disipación del lado caliente.
El tema de reducir la tensión eficaz mediante un regulador PWM ya lo probé.
Tengo este regulador PWM que compré para temas LED: http://r.ebay.com/1TgOhE
Va de maravilla y controla hasta 8A (y por menos de 2 €)
Probé con diversas tensiones eficaces (3, 6, 9, 12 V) . Pero el resultado siempre el mismo.
Se precisa una mejor refrigeración que la que provee el simple ventiladorcito de 4 x 4 cm

Un abrazo
Juancar

[Iban]

Yo de temas tan tecnicos ni idea buff

Juancar has probado en vez de pegar el ventilador a la placa en separarlo un poco de la placa para que la circulación de aire sea mayor

A mi es que me da la sensación de que como lo tienes montado respira poco 

Pero vamos que yo ni idea

Muy interesante el tema

[Juancar]

Hola Alejandro,

Sí, es un regulador PWM (modulación de anchura de pulso, para quien nos lea y no sepa de qué hablamos) de onda cuadrada, alimentado por una fuente de 12V.
Y la tensión de salida la mido con un polímetro, por lo que es un valor aproximado.
(No tengo osciloscopio, ni necesito tanta precisión)
Aunque el valor de la tensión fuese ligeramente diferente, tampoco tiene importancia porque he hecho pruebas de uno a otro extremo del recorrido del potenciómetro y siempre he obtenido el mismo resultado: no consigo que la cara fría baje su temperatura de la ambiente.

No creo que sirviese de nada alimentar en corriente, ya que, a pesar de ser un semiconductor, he comprobado que la célula Peltier se comporta de forma bastante lineal, con una resistencia en torno a 2 ohmios.
Y no tengo intenciones de meterme en sistemas de alimentación más complejos y caros.
Para mí, el reto no es conseguir que funcione, sino conseguir que funcione con unos componentes y precio total muy bajo.
No tendría sentido para mí si cada enfriador sale por 30 € (por poner un ejemplo).
Lo  que es un reto es conseguir que funcione a un precio cercano al actual: 2 € de Peltier + 2 € de radiador-ventilador + 2 € de la chapa de aluminio + 1 € de la pasta térmica. Total: 7 €.
(Sin tener en cuenta la fuente de alimentación, el regulador y el termostato electrónico que son de muy bajo coste y sirven para todos los enfriadores)

Se trata de que un aficionado de Sevilla, por ejemplo, pueda estar criando Diapteron con agua a 20ºC cuando el resto de los acuarios se le ponen a 30ºC.
Y con un equipo cuyo coste, por acuario, no sea superior a 10 € por equipo y que ocupe un volumen mínimo.
Ese es para mí el gran reto.
Y después de todas las pruebas hechas, todo conduce a que es preciso mejorar la disipación de calor.

Iban, se trata no sólo de que la placa Peltier esté pegada al radiador para que su conducción térmica sea óptima.
También de emplear una buena pasta térmica para reducir las posibles burbujas de aire que quedasen entre ambos.
Y, previamente, pulir al máximo las imperfecciones de la superficie del radiador.
Así, con la pasta de baja resistencia térmica se consigue la máxima conducción de calor entre la placa Peltier y el radiador.
(El aire es muy mal conductor del calor, por lo que hay que evitarlo)

Un abrazo
Juancar

[Wendigo]

No conozco nada que pudiera enfriar una peltier a ese bajo coste...
De hecho revolucionarias el mundo de la disipación.

Tapatalkeado desde algún remoto lugar...

[Juancar]

No conozco nada que pudiera enfriar una peltier a ese bajo coste...
De hecho revolucionarias el mundo de la disipación.

Tapatalkeado desde algún remoto lugar...

Hola,

Algo ya enfrío la Peltier (por 2 € de radiador+ventilador), aunque no lo suficiente.
Si consigo algo un poco mejor por 4-5 €, aún sería interesante.

Un abrazo
Juancar

[Juancar]

Hola José Alberto,

Tengo localizado este sistema: http://r.ebay.com/gm10ys
Sale por menos de 5 € y seguro que disipa mucho más calor que mi diminuto radiador-ventilador de 4 x 4 cm
El problema que le veo es el tamaño (unos 7 x 7 cm) y que no sé las medidas de la parte metálica de un chip de socket AMD de los modelos que comenta.
Necesito que cubra totalmente los 4 x 4 cm de la placa Peltier.

Un abrazo
Juancar

[Rodolfo]

pues yo voy a seguir este , ya que parece que salen mas cosillas y va directo al tema...
gracias Challwani...

PD...Master , si quieres borras el post mio y nos quedamos con este , a mi no me importa...

[Alejandro Mateos]

Buenas Juancar, te entiendo perfectamente y pienso como tú que lo fundamental es conseguir un sistema muy económico, en ello está en gran parte la base del éxito del sistema. Sin embargo, como José Alberto, pienso que una reducción tan grande de coste no es posible.

Te comentaba lo del PWM porque leí varios artículos que explicaban la raíz del problema de las Peltier con PWM, y tenía mucho sentido. Supón que tienes una Peltier que tiene un Vmax de 12V, como es el caso. Eso significa que a ese voltaje el salto de temperatura es máximo. También significa que a ese voltaje el calor interno producido por la corriente ya es mucho, tanto que por encima de él (incluso con un disipador infinito ideal) cualquier incremento de voltaje/corriente conlleva necesariamente una disminución en el salto de temperatura posible. A ese voltaje tendremos también la intensidad máxima (Imax), que digamos es de 8A.

Si usamos un sistema PWM y lo ponemos digamos al 5% y por ejemplo frecuencia de 100 herzios, el polímetro va a medir un voltaje de esa señal de por ejemplo 1 voltio (no lo he calculado, pero lo aceptamos como animal de companía). Entonces podríamos pensar que siendo 1 voltio la 1/12 parte de 12 voltios, la corriente que pase será aproximadamente la 1/12 parte de Imax. Sin embargo la Peltier "no ve" 1 voltio a la salida del PWM, sino picos de 12V que duran un 5% del tiempo, y el resto del tiempo, nada.
Durante los picos, la corriente es tan elevada con respecto a la disipación disponible que el calor se acumula en la cara caliente, incluso refluyendo a la fría, sin poder salir de la célula. Por tanto el efecto neto durante el 5% del tiempo es un mínimo enfriamiento, o más probablemente (si partimos de la premisa actual de que la disipación es insuficiente) un calentamiento de ambas caras de la célula.
Y durante los "valles", es decir el 95% del tiempo restante, como no hay voltaje -> no hay corriente -> no hay flujo de calor. Así que tampoco nada.
Globalmente, y a pesar de estar sólo al 5%, tenemos un aparato que prácticamente no mueve calor, sino más bien lo produce.
Como se concluye también en estos artículos (a ver si los localizo y pongo los enlaces), el método por tanto más eficiente desde el punto de vista térmico para controlar una Peltier es mediante una corriente verdaderamente continua, de voltaje estable (que produce un flujo de calor constante unidireccional de la cara fría a la caliente), con el menor "rizado" posible y durante el 100% del tiempo. Y que esté dimensionada para producir una cantidad de calor que el disipador pueda manejar.

Por lo demás, creo que utilizar fuentes de corriente constante puede no suponer un incremento en coste tan grande como piensas. Estos drivers (MeanWell LDD) pueden conseguirse desde 6-7 euros, y para controlarlos bastaría un Arduino genérico, que cuesta 10-15 euros en su versión UNO (con salidas para 6 acuarios) y unos 15-20 euros en su versión MEGA (salidas para 15 acuarios), así que encarecería "sólo" unos 8-9 euros por unidad, total unos 15-17 euros. Tienen algunas pegas respecto al voltaje mínimo de salida (2 V) y el rango de intensidades de corriente limitado por arriba, pero que creo que se podrían solventar en la fase de diseño haciendo un buen balance entre todos los componentes.

Supongo que finalmente y cuando encuentre un rato haré un prototipo aunque sólo sea para demostrarme que estoy equivocado  .

Saludos...

Hola Alejandro,

Sí, es un regulador PWM (modulación de anchura de pulso, para quien nos lea y no sepa de qué hablamos) de onda cuadrada, alimentado por una fuente de 12V.
Y la tensión de salida la mido con un polímetro, por lo que es un valor aproximado.
(No tengo osciloscopio, ni necesito tanta precisión)
Aunque el valor de la tensión fuese ligeramente diferente, tampoco tiene importancia porque he hecho pruebas de uno a otro extremo del recorrido del potenciómetro y siempre he obtenido el mismo resultado: no consigo que la cara fría baje su temperatura de la ambiente.

No creo que sirviese de nada alimentar en corriente, ya que, a pesar de ser un semiconductor, he comprobado que la célula Peltier se comporta de forma bastante lineal, con una resistencia en torno a 2 ohmios.
Y no tengo intenciones de meterme en sistemas de alimentación más complejos y caros.
Para mí, el reto no es conseguir que funcione, sino conseguir que funcione con unos componentes y precio total muy bajo.
No tendría sentido para mí si cada enfriador sale por 30 € (por poner un ejemplo).
Lo  que es un reto es conseguir que funcione a un precio cercano al actual: 2 € de Peltier + 2 € de radiador-ventilador + 2 € de la chapa de aluminio + 1 € de la pasta térmica. Total: 7 €.
(Sin tener en cuenta la fuente de alimentación, el regulador y el termostato electrónico que son de muy bajo coste y sirven para todos los enfriadores)

Se trata de que un aficionado de Sevilla, por ejemplo, pueda estar criando Diapteron con agua a 20ºC cuando el resto de los acuarios se le ponen a 30ºC.
Y con un equipo cuyo coste, por acuario, no sea superior a 10 € por equipo y que ocupe un volumen mínimo.
Ese es para mí el gran reto.
Y después de todas las pruebas hechas, todo conduce a que es preciso mejorar la disipación de calor.

Iban, se trata no sólo de que la placa Peltier esté pegada al radiador para que su conducción térmica sea óptima.
También de emplear una buena pasta térmica para reducir las posibles burbujas de aire que quedasen entre ambos.
Y, previamente, pulir al máximo las imperfecciones de la superficie del radiador.
Así, con la pasta de baja resistencia térmica se consigue la máxima conducción de calor entre la placa Peltier y el radiador.
(El aire es muy mal conductor del calor, por lo que hay que evitarlo)

Un abrazo
Juancar

[Wendigo]

Hola José Alberto,

Tengo localizado este sistema: http://r.ebay.com/gm10ys
Sale por menos de 5 € y seguro que disipa mucho más calor que mi diminuto radiador-ventilador de 4 x 4 cm
El problema que le veo es el tamaño (unos 7 x 7 cm) y que no sé las medidas de la parte metálica de un chip de socket AMD de los modelos que comenta.
Necesito que cubra totalmente los 4 x 4 cm de la placa Peltier.

Un abrazo
Juancar

Te debería cubrir sobradamente, si no mal recuerdo la base de los disipadores de ese viejo socket solo tenían un pequeño escalón en un lateral y era de 1cm o poco más, tirando a lo seguro y poniendo 2cm aun te quedarían 5x7cm de base de contacto.
También te digo que son ruidosos y no tienen tan buena disipación como parece. Son más eficaces los modelos con láminas más finas y numerosas, y ya puestos a poder ser con un sistemas con varios heatpipes y en cobre, pero obviamente el precio se dispara.

[Juancar]

Hola,

Creo que a frecuencias tan altas como funciona el regulador PWM (más de 100 Hz seguro porque es para LED y no se aprecia parpadeo alguno), no hay posibilidad de acumulación de calor en el lado caliente de la Peltier durante los ciclos activos.
La Peltier va recubierta por ambos lados de cerámica y su masa tiene una inercia térmica suficiente como para que no exista esa posibilidad de respuesta térmica tan inmediata.

Respecto al tema de la regulación, creo que es secundario.
Lo primero es conseguir disipar suficiente calor del lado caliente como para que el lado frío baje algo de la temperatura ambiente.
Y, por ahora, eso no ocurre en todo el rango de alimentación de 0 a 12 V.

José Alberto, el disipador que proponía http://r.ebay.com/gm10ys creo que, como muy bien dices, debe ser bastande ruidoso (31,8 dBA)
Éste: http://r.ebay.com/W1B6qT tiene pinta de meter menos ruido (22 dBA), meter más aire (48 CFM).
Aunque es un poco más caro y más grande (9 cm), me gusta porque viene con sistema de fijación mediante tornillos.
Pero veo que, por debajo, la zona de contacto con el chip es pequeña y circular (a simple vista, de no más de 2 cm de diámetro).
Tengo dudas de si será posible que, con esa pequeña zona de contacto, la Peltier sea capaz de evacuar todo el calor de su cara caliente de 4 x 4 cm (a pesar de ser cerámica)

Hay otro, http://r.ebay.com/I3nAQ5 con el sistema que decías de láminas más finas y numerosas que tiene buena pinta, aunque es aún más grande (11 cm)

José Alberto, ¿puedes hacernos una valoración técnica sobre esos tres modelos?
Gracias.

Un abrazo
Juancar

[Wendigo]

Estoy en la sala de espera para operarme de la vista en cuanto digan mi nombre... Si me dais unos días miro a ver... porque voy a estar alejado de pantallas y tal...

Tapatalkeado desde algún remoto lugar...
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