$ander

термостабилизация Активное охлаждение ГЗ для 8" Ньютона

73 сообщения в этой теме

Ром, я тут лабораторию формирую, у нас можно будет досконально этот вопрос изучить, хоть тепловизором или с визуализацией конвективных потоков. Если потерпишь выдадим все со штампом РАН. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Рекомендуем

Система борьбы с росой R-Sky
map2Контроллеры R-Sky позволяют плавно контролировать температуру нагрева и значительно экономят заряд аккумуляторов. Узнать подробнее...
Потеют окуляры?
map2Грелки на окуляры R-Sky - лучшее решение проблемы запотевания и замерзания окуляров. Узнать подробнее.../td>
Защитные чехлы
map2Новинка! Защитные чехлы и колпаки на телескопы. Надежная защита от пыли и влаги!
Узнать подробнее...

Да зачем РАН? Просто интересно было бы сравнить остывание зеркала у одинаковых моделей. Иными словами, с просто вентилятором и закрепленным герметичным способом. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Это я к примеру:) 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Конечно, через 30 минут уже начинаешь наблюдать, но процесс полной термостабилизации может не наступить вообще. 

Отсюда и вытекает менее эстетичная картинка по звездам в ньютоны, чем в других системах. Ибо, тот же небольшой рефрактор стынет гораздо быстрее. Да и четкость картинки из-за этого падает. 

attachicon.gifCooling_temp.jpg

 

Вот хороший график показывающий остывание 8'' зеркала, причем из материала Pyrex. Как видно, прошло более двух часов, а зеркало еще не остыло(красная линия). В тот же момент при использовании вентилятора ситуация выправилась уже через час. 

 

 

 

PowerTank отличный прибор. Получаешь все сразу. И нужное питание и нужные выходы. 

 

По поводу установки вентилятора. На ретраках SkyWatcher рекомендуется ставить вентилятор вот так:

attachicon.gifcooling_maunting.jpg

 

Таким образом, возможное дрожание трубы от работы вентилятора минимизируется.

Вот у меня нет возможности так подключить, думаю как лучше сделать и чтоб красиво было.  

Установил куллер подобным образом. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Взял 140мм куллер на 1000 оборотов. 80мм как то не солидно выглядит, да и 140мм будет эффективней. Вопрос: сделать с пластиковой крышкой или просто куллер, есть какие соображения?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Исследования Адлера и сотоварищи, опубликованные в своё время в Sky&Telescope по "температурному управлению Ньютона" :) Чтоб не потерялось

 

Thermal Management Newtonian Reflectors

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Взял 140мм куллер на 1000 оборотов. 80мм как то не солидно выглядит, да и 140мм будет эффективней. Вопрос: сделать с пластиковой крышкой или просто куллер, есть какие соображения?

Не имеет значения.

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Взял 140мм куллер на 1000 оборотов. 80мм как то не солидно выглядит, да и 140мм будет эффективней. Вопрос: сделать с пластиковой крышкой или просто куллер, есть какие соображения?

Сделай как Рома с крышкой на вдув. На профильных форумах отмечают хороший эффект

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Сделай как Рома с крышкой на вдув. На профильных форумах отмечают хороший эффект

Интересно, откуда ему взяться.

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Сделай как Рома с крышкой на вдув. На профильных форумах отмечают хороший эффект

1 пользователю понравилось это

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Какой вдув? Я отсасываю воздух. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Рома, твои слова?

Но, я ради интереса перевернул вентилятор с выдува на вдув. Температура зеркала начала расти. Причем на глазах и на градусы! 

Саш, а ты зачем свое сообщение потер? Чета странно вы себя ведете...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас

  • Похожие публикации

    • Охлаждение Шмидт-Кассегрена
      Автор: ivxg
      Продолжаю серию постов про охлаждение телескопов различных схем...


       
      Я ранее имел дело с ШК до покупки этого образца. Году так в 2014, если мне не изменяет память, я наблюдал Сатурн в Celestron C6 на простой мотоазимуталке. Он показал весьма приятную картинку. Во всяком случае, тогда я подметил, что остывший SW BKP1501 показывал примерно также…
       


      Ну и представьте, телескоп хочется, ломает аж до посинения, а ставить то некуда… Вспоминаем преимущества той или иной оптической схемы и приходим к выводу, что ШК – отличный выход когда нет места для хранения большой трубы.

      В итоге новенький NexStar SLT 6 приехал ко мне в красочной коробке. Штатную монтировку я тут же выкинул, заказал из Германии нормальную TSAZ (тогда еще можно было) и пошел смотреть. Вышел и вспомнил про ряд недостатков тех или иных оптических схем, в частности у ШК – неприлично долгое время термостабилизации при низких температурах воздуха.

       
      Ох, коллеги: 2 часа 15 минут до исчезновения характерной «свечки». Это просто ни в какие ворота – всего 150мм, а труба требует такое количество времени, у меня 300ка в свое время укладывалась в 1,5 часа без охлаждения, причем через 40 мину уже можно было глазеть на Дипы. А тут – звезды как пушинки, планеты – просто без деталей. Юстировка? Я вас умоляю, к этому времени винты так примерзают, что есть риск сорвать их шлиц.

       
      Ну да ладно, взял я сверлильный станок, 3D принтер, три кулера и начал разбирать трубу. Сама конструкция трубы и механики простая и незамысловатая. За зеркалом достаточно места, чтобы не только установить низкопрофильные кулеры, но и что ни будь придумать с фильтрами.

       

      Это пример колхоза...
       

      А вот так выглядит уже аккуратнее
       
      Фильтры я конечно же ставить не стал, все-таки 40мм вентиляторы на морозе и так крутят очень тяжко свою маленькую крыльчатку – доп сопротивление просто бы погасило поток воздуха.

      Что бы потоку ничего не мешало выдавливать теплый воздух из объема трубы - просверлил несколько отверстий около мениска и закрыл из черными декоративными накладками как снаружи, так и изнутри.


       

      Дырочки в корпусе с накладкой - отсюда удаляется теплый воздух не мешая наблюдениям
       
      Кулеры работают на вдув. Подключение через RCA с переходником на автомобильный прикуриватель – все как любит Роман.

       
      Как итог – время термостабилизации сократилось более чем в два раза. Свечка уходит через полтора часа, но наблюдать уже можно минут через 40 – 50.

       
      Вывод? Это все, конечно, не выход. Трубу надо сверлить, места сверления надо как-то обыгрывать, иначе выглядит как колхоз. Процедура требует четкого понимания, где сверлить, как устанавливать и тд. Явно не для новичков. В общем ШК, такое ШК…

    • Теория и практика охлаждения зеркала телескопа
      Автор: ivxg
      Предлагаю в данной теме подробно обсудить аспекты охлаждения главного зеркала.
      Немного о способах организации:

      Реальные примеры: 

      Немого экспериментов на данную тему:
       
      Пока удалось провести контрольный замер параметров остывания для температуры -5о С:
       

       
      Замер проводился каждые 150 секунд:
       

       
      В соответствии со значением максимальной температуры массива зеркала в момент времени имеем следующую функцию зависимости температуры от времени:
       

      Рис. 1 - Зависимость температуры зеркала от времени остывания
       
      "Жуткая" картинка словно говорит нам: "300мм зеркало без охлаждения - это удел очень терпеливых ЛА". Ранее, путем численного моделирования, мне удалось оценить примерное время остывания 300мм зеркала с градиентом 30оС в 158 мин.

      Очевидно, что теоретическая оценка оказалась весьма "радужной": из-за ярко выраженного логарифмического характера (интенсивность охлаждения падает с уменьшением разницы температуры) время достижения полного термического равновесия не будет достигнуто никогда. Почему? А вот почему:
       

      Рис.2 - Прогноз полного процесса остывания 300мм зеркала
       
      С учетом прогнозирования получаем 235 минут на полную стабилизацию при градиенте чуть больше 20оС. А ведь температура воздуха не будет все 235 минут одинаковой. Вот измерения температуры воздуха:
       

      Рис.3 - Изменение температуры воздуха во время эксперимента
       
      Обратите внимание, как на рисунке 2 тяжело дается последний этап остывания. Он составляет без малого половину всего процесса термостабилизации.
       
      Предварительный вывод: принудительная термостабилизация - есть необходимое мероприятие для крупноапертурной оптики. По сути крупные добы от Sky-Watcher из коробки лишены возможности выйти на максимум своих возможностей.
       
    • Схемы охлаждения телескопов и их эффективность
      Автор: ivxg
      В данной ветке предлагается рассмотреть различные схемы охлаждения телескопов, преимущественно схем Ньютона, Максутова-Кассегрена и Шмидт-Кассегрена.
       
       
      Для начинающих любителей будет полезно принять как аксиому следующий тезис: любое более-менее качественное наблюдение необходимо начать с термостабилизации телескопа. Неостывший телескоп подобно неотъюстированному – вы даже представить себе не можете на сколько сильно снижается качество картинки у неостывшей оптики. Потому необходимо выработать правило: хороший телескоп – остывший телескоп.
       
      Длительность остывания зависит от разницы температуры хранения и температуры наблюдения (градиент), от массы оптической поверхности и от степени обмена воздуха внутри объема трубы и вблизи оптического массива.
      Средние расчетные длительности (в минутах) остывания при градиенте 30°С:
       
      * рефрактор - ахромат (крон, флинт), рефлектор от 200мм - Пирекс Стоить иметь ввиду, что темп охлаждения снижается к моменту полной стабилизации – при градиенте 1 - 3°С на первый план выходит погранслой. Его ассимиляция зачастую занимает половину всего времени остывания, что особенно хорошо заметно на крупных Ньютонах и катадиоптриках.
       
      Едва ли кто-то станет ждать несколько часов на морозе, потому было предложено и апробировано множество способов активного охлаждения.
       
       
      В первой части этого поста рассмотрим методы охлаждения телескопов Ньютона. Вдохновение и некоторые материалы я подчерпнул из данного сообщения: ссылка, еще ссылка
       
      1. Центральный, тыловой
       Одно из простейших решений. Достаточно только придумать крепеж для кулера. Один из вариантов – деревянная или пластиковая крышка посаженная на клей или болты.
       
      В режиме нагнетания (вдуваем) обеспечивает постепенное охлаждение массива зеркала. В среднем снижает время остывание в 1,5 – 2 раза. Не решает проблему програнслоя, но уменьшает время его влияния.
       
      В режиме разрежения (выдуваем) весьма неэффективен. Снижает время не более чем в 1,3 – 1,7 раз. Причина в малой площади конвективного теплообмена поверхности. Без крышки вообще едва работает. Такой режим хорош только в комбинированных схемах о которых речь пойдет ниже.
       
      Выбирая кулер можно оперировать следующей формулой: 
       
       Lэ – эффективный объем воздуха
      D – диаметр кулера.
      Допустим, вы выбираете к покупке один 120мм кулер или два 60мм. По этому расчету получается, что 120мм выдаст 49 м3/ч, в то время как два 60мм выдадут почти 60 м3/ч.
      Не стоит забывать, что крупный кулер может давать заметную в окуляре вибрацию. 
       
       120мм кулер на 200мм Ньютоне - 49 м3/ч 80мм кулер на 200мм Ньютоне - 36 м3/ч
       
      Три 40мм кулера на 200мм Ньютоне – самый оптимальный вариант, дают 65 м3/ч, не шумят и не вибрируют.
       
      2. Радиальный
      Несколько более сложная схема, требующая распила трубы и разработки крепления для кулера. Дешевый и сердитый вариант – обмотать скотчем зияющие участки.
       
       В режиме нагнетания весьма эффективно ассимилируется погранслой, что повышает качество наблюдения на крупных (более 150мм) Ньютонах. Но в целом снижает время стабилизации не более чем в 1,6 раз. Причина кроется в почти полном отсутствии эффективного конвективного обдува массива зеркала – дуем вскользь. Можно повысить эффективность поставив кулер под углом так, чтобы поток воздуха нагнетался в площадь зеркала. Оптимальный угол – 10 - 15°, но такая схема предполагает увеличение размера выступающих над трубой частей и риска повреждения кулера при транспортировке.
      В режиме разряжения один кулер малоэффективен, за исключением комбинированных схем.
       
       Располагать нижний край кулера стоит на высоте не более 1 см от поверхности зеркала. Края болтов обязательно чернить.
      Размер кулер имеет большее значение, чем его производительность. 
       
       Так 40мм кулер будет использовать почти 40% своей производительности для непосредственного охлаждения зеркала. Эффективность 120мм не превысит 15%. Однако погранслой будет лучше сдут именно 120мм. В итоге оптимум для «однокулерной» – 60 или 80мм.
      Что бы не гадать о компромиссах можно установить два радиальных кулера:
       
       Суммарная эффективность нагнетания и разряжения приумножается примерно во столько же раз, сколько кулеров вы установите. При этом возрастает эффективность разряжения – так при 4х работающих 40мм кулерах турбулентный массив не превышает высоту 5 – 6 см.
      Но лучше всего если один кулер будет работать на нагнетание, а другой на разряжение. В целом результаты моделирования данных процессов приведены на диаграмме. В ней указана величина турбулирующего слоя в % от объема трубы. Понятно, что даже 1% такого слоя сводит наблюдения на нет, но чем меньше этот слой, тем меньше время охлаждения и стабилизации.
       Итог тут ясен, круговой массив разнонаправленных кулеров дает лучший результат:
       
       В частности, мой HRONOS позволяет реализовать только такую схему, так как высота зеркала над землей попросту не позволяет устанавливать тыловые кулеры.
       
      3. Комбинированные схемы
       Такое решение самое сложное и эффективное. Расположите один мощный кулер с тылу, и тройку радиально, и вы получите многорежимную систему охлаждения, способную как быстро охладить массив, так и сдуть погранслой.  Режим «нагнетания – разряжения» позволяет сократить время стабилизации до 2,5 раз. Для него можно применять связку из 3х тыловых кулеров (нагнетание) и 3х радиальных (разряжение). Кол-во радиальных кулеров подчиняется вышеизложенной зависимости – чем больше, тем лучше. Но оптимально по сложности и эффективности все же от 2х до 3х.
      Для тылового кулер так же действует правило формулы эффективности – 3 по 40мм лучше, чем 1 на 120мм.
       
      Но самая эффективная схема, работающая на «разряжение – нагнетание». Она позволяет сократить время стабильно больше чем 2,5 раза. Пример: три радиальных кулера (нагнетают) + один 120мм кулер (разряжение). Если с радиальными более-менее понятно, то тыловой должен быть как можно больше, дабы его задача не охладить массив зеркала, а выжать теплый воздух, и тут пригодится его мощная тяга. Но не забываем про вибрацию, вероятно вам придется приобретать еще один 120мм кулер в надежде что он лучше сбалансирован. Из 3х таких здоровяков как минимум 1 потряхивал 150мм оцинкованную трубу…
       
      Пока результаты по катадиоптрикам только в процессе получения. Потому итоги по системе Ньютона:
      Если выбор лежит между тыловым и радиальным кулером, то скорее всего можно дать следующую рекомендацию: для Ньютонов до 200мм оптимальным будет тыловой кулер, так как стабильность погранслоя невелика. Для крупных Ньютонов от 200мм более предпочтительна с некоторыми оговорками радиальная схема, так как большая площадь зеркала надежно защищает погранслой – его надо сдувать.
       
      Если вы хотите максимальной эффективности, то выбор за комбинированными схемами, где явными преимуществами обладает схема разряжение тылового – нагнетание радиальных.