Forum acquariofilia facile: allestimento e gestione facile dell' acquario, tutto sui pesci tropicali

In occasione della sostituzione del PC fisso son riuscito a tirare su un refrigeratore.

Comunque vi elenco la spesa e anche la resa.
E' composto da:

• Cella di peltier da 100W (12709) - 2 le ho pagate 13 euro

• Waterblock in Alluminio verniciato - 9 euro

• Mini pompa da 12 volt - 12 euro

• Dissipatore Cooler Master Hyper 212 EVO - recupero da vecchio PC

• Alimentatore 12V 30A - Lo tenevo li per esperimenti vari

Ho collegato il tutto e lasciato girare in una SAMLA con dentro 10 litri d'acqua per facilitare i calcoli.
La temperatura è scesa da 25°C a 19°C in un ora. Quindi circa 6 °C.
Il sistema ha sottratto (se ricordo un po di fisica):
Calore specifico dell'acqua: 4186 J/kgK.
Quindi per portare 10 kg di acqua da 25°C a 19°C, deve sottrarre 4186⋅10⋅6=251160 J
Ha una resa di 251160 / 3600 = 69 Watt.
A questo va tolto anche il calore che comunque avrebbe perso per evaporazione e qui i calcoli vanno oltre la mia competenza.
Comunque venendo al punto. Per ora ogni giorno la lascio girare un paio d'ore in quell'acqua per cercare di capire cosa può succedere al waterblock (se si ossida) e per pulirlo da eventuali residui di lavorazione.
Per la versione definitiva dovrò collegarlo ad un sistema di controllo della temperatura e valutarne la resa sui miei 150 litri netti. Sto valutando anche di sovrappore le due celle di peltier e vedere se la resa può migliorare.

@Mauro83 ho spostato qui
Va bene il nuovo titolo?

Penso sia perfetto.
Grazie

Mauro83 ha scritto: ↑

11/02/2021, 15:33

Grazie

Grazie a te.
Foto/video delle componenti, dell'assemblaggio, del funzionamento e di qualunque cosa ritieni possa essere interessante sono sempre ben accetti

Mauro83 ha scritto: ↑

11/02/2021, 15:26

Sto valutando anche di sovrappore le due celle di peltier e vedere se la resa può migliorare

Te lo dico già io: no.
Perché aumenti notevolmente il calore che deve dissipare una pertier facendolo diventare un "collo di bottiglia".

Bell'esperimento comunque.
Io appena capisco come fare mi assemblo il sistema di controllo. Per ora il blocco è pronto.

Cito pari pari quanto trovato su un altro forum che sembra smentire la tua tesi.
"Il punto più critico del sistema è il non perfetto isolamento fra la parte soggetta a raffreddamento e quella dedicata alla dispersione del calore.
Normalmente si cura con grande attenzione l'isolamento della zona da cui si estrae il calore e la dispersione nella zona in cui il calore viene eliminato nell'ambiente. Nel nostro caso, rispettivamente, il bicchiere col liquido e il dissipatore con la ventola.
Ben poco si può fare invece per l'altro punto critico che costituisce il ponte termico più pericoloso e che rende la cella Peltier poco efficace: la dispersione che avviene all'interno della stessa cella, fra le due facciate che stanno svolgendo funzioni opposte.
Infatti, la cella Peltier funziona come una pompa di calore, in cui dei semiconduttori spostano il calore sottraendolo alla faccia che definiamo fredda e cedendolo alla faccia che destiniamo allo smaltimento di questo stesso calore.
Ma queste due facciate sono vicinissime, pochi millimetri, e collegate fra loro da innumerevoli giunzioni di silicio P ed N.
Parte del calore, dopo che sarà arrivato alla faccia dispersiva, troverà così "più comodo" ritornare di nuovo alla vicinissima facciata fredda, piuttosto che prendere la via della dispersione. E questo abbasserà il rendimento termico.
Altro problema di questa cella è che i semiconduttori, per operare il trasporto delle calorie, devono essere alimentati ed a questo servirà la corrente che noi facciamo scorrere attraverso le giunzioni. Ma le giunzioni con la corrente si riscaldano, quindi dei 50 W che vengono assorbiti (ipotesi) solo 20 servono per spostare le calorie dalla faccia fredda a quella calda, gli altri 30W vanno a riscaldare la cella e, anche loro, devono essere al più presto eliminati.
Come vengono minimizzati questi due problemi ?
La dispersione interna alla cella viene ridotta aumentando lo spessore delle giunzioni, quindi allontanando fra loro le due facciate: guardando le caratteristiche, trovate celle spesse 3 soli millimetri, altre spesse 6, altre ancora, costruite per usi particolari, arrivano anche ai 12 millimetri di spessore. Quindi, più è spessa, meglio va, solo che il silicio drogato che è in mezzo alle due facciate costa e costa caro.
Altra soluzione simile ed anche più efficiente è quella ricordata da Roberto, collegare due cellule sovrapponendole, in modo che avremo due pompe di calore che lavorano in serie e lo spessore isolante fra la prima faccia fredda e l'ultima calda diventa il doppio, con un maggior potere isolante.
Il rendimento della cella Peltier è basso per lo stesso consumo interno della cella, cioè se io aumento la potenza alzando la tensione di alimentazione, è vero che la cella farà più freddo (trasporta più calorie), ma è altrettanto vero che il calore dissipato all'interno della cella aumenterà anch'esso e, purtroppo, in modo più che proporzionale.
L'unica maniera allora per migliorare il rendimento sarà quello di raddoppiare la superficie delle celle e di dimezzare la potenza assorbita da ciascuna cella. In questo modo il consumo energetico sarà lo stesso, il rendimento termico sarà migliorato ma, manco a dirlo, il costo finale sarà aumentato."

Mauro83 ha scritto: ↑

11/02/2021, 20:14

Ben poco si può fare invece per l'altro punto critico che costituisce il ponte termico più pericoloso e che rende la cella Peltier poco efficace: la dispersione che avviene all'interno della stessa cella, fra le due facciate che stanno svolgendo funzioni opposte.
Infatti, la cella Peltier funziona come una pompa di calore, in cui dei semiconduttori spostano il calore sottraendolo alla faccia che definiamo fredda e cedendolo alla faccia che destiniamo allo smaltimento di questo stesso calore.
Ma queste due facciate sono vicinissime, pochi millimetri, e collegate fra loro da innumerevoli giunzioni di silicio P ed N.

Perfetto.
In realtà stai confermando esattamente ciò che dico. Perché mettendo due celle una sull'altra non stai riducendo la dispersione, anzi. Tu non consideri che parte del calore che deve spostare la peltier è opera del suo stesso lavoro. Quindi la prima cella sta spostando il calore ambientale + il calore prodotto dal proprio lavoro, la seconda peltier dovrebbe spostare il calore totale della prima + il quello del proprio lavoro.
Risultato? La prima cella ha una buona efficienza, la seconda un'efficienza pessima.
Ciò perché hai quasi raddoppiato la differenza di temperatura di lavoro a cui deve operare la seconda peltier, riducendone ulteriormente l'efficienza perché in una macchina termica l'efficienza è inversamente proporzionale alla differenza della temperatura tra condensatore (lato freddo) ed evaporatore (lato caldo).

Mauro83 ha scritto: ↑

11/02/2021, 20:14

L'unica maniera allora per migliorare il rendimento sarà quello di raddoppiare la superficie delle celle e di dimezzare la potenza assorbita da ciascuna cella. In questo modo il consumo energetico sarà lo stesso, il rendimento termico sarà migliorato ma, manco a dirlo, il costo finale sarà aumentato

Inoltre come ti dicono loro, per migliorare l'efficienza la soluzione è quella di operare più peltier a minor potenza (come ho detto sopra, appunto, meno differenza di temperatura tra le facce = maggior rendimento) e non quella di fare un pacco di celle.

Poi oh. Benvenute alle prove. Ma dubito che migliorerai l'efficienza a meno di usare dissipatori davvero performanti e che non lasciano il tempo al calore di "tornare indietro" nella cella come dicono loro. Se la dissipazione è efficace il problema non si pone.
Aumemta la dissipazione e vedrai che aumenti l'efficienza.
Infine... La vera comodità delle peltier è che per scaldare in inverno usi la peltier "all'inverso" ed hai speso molta meno energia che con un riscaldatore.

Aspetta che chiamo @AleDisola che ha in piedi un progetto simile, magari fate un brainstorming ( na tempesta de cervelli ) e viene fuori qualcosa di bello...
Che quando si tratta di impianti e impiantini sono sempre molto interessato...

Ciao a tutti
Che mi raccontate?

AleDisola ha scritto: ↑

14/02/2021, 14:00

Che mi raccontate?

Veramente sei tu a dover commentare. Leggi dai primi che ci metti poco