Trucos para la k40: refrigeracion peltier

De mi experiencia con un acuario de tortugas, voy a probar un circuito que refrigere el agua para mi láser de 40w. Pero que enfríe de verdad y no un pasivo como es el Chiller CW-3000.

(Aviso: leer completamente todo el post antes de actuar.)

De partida:
Células Peltier

  • He montado un circuito de agua aparte de la máquina, que puede usarse para otras cosas (enfriar cervezas, jeje) pero, sobretodo, para no poder afectar al tubo metiendo agua muy fría de pronto, o metiendo mucha presión, o generando burbujas, etc.
  • Por el sistema que lleva la máquina (tubo flexible, en vez de tubo rígido) me parece más seguro un sistema aparte.
  • El sistema se puede desconectar, vaciar y guardar en los meses de invierno: menos consumo, menos espacio, menos ruidos.
  • Permite escalabilidad. Se le puede añadir una lámpara ultravioleta para eliminar algas, filtros para el agua, fuente más potente, más células peltier, un radiador pasivo, etc.
  • ¿Por qué? En el lugar de trabajo, a veces en verano, la temperatura no baja de 25 grados en la noche y, de día, se superan los 40 grados celsius.


Mini-bomba
Si tienes que comprarlo todo, el conjunto sale por menos de 60 euros. Un chiller que enfríe (CW-5000 y superiores) sale más de 300 euros.

¿Qué le falta? Una caja bonita que lo tenga todo recogido y un relé de apagado del láser cuando haya exceso de temperatura o falta de riego. Esto lo tengo montado en el circuito principal y lo explicaré en otro momento. También, aviso, no es un sistema muy eficiente, porque gasta mucha electricidad en bajar unos pocos grados. Pero ese es otro de los temas que también se pueden mejorar.
Termostato doble STC-1000

Resumen: Del depósito del agua tomo un tubo hacia la bomba de agua. De aquí pasa por la sonda del termostato y llega a un sistema de dos células peltier. Y de aquí, el agua vuelve al depósito, en el otro extremo y a otra altura. El termostato regula, mediante dos relés, si se enciende una, las dos o ninguna de las células, según la temperatura que marque la sonda. Todo es alimentado por una toma de 220v y por una fuente que produce 12v y +100w (en mi caso, una fuente de ordenador).

Fuente ATX

La única complejidad del sistema es configurar el termostato. Éste es un modelo doble (para incubadora, acuarios, etc) que puede activar dos sistemas: uno para enfriar y otro para calentar. Las voy a llamar SF (salida de frío o de enfriar) y SC (salida de calentar).En mi caso, la salida para calentar (SC), la voy a trabajar en inverso. Por eso necesito los relés externos. Por eso y para poder trabajar con potencia (las peltiers) sin quemar el termostato.

Relé de potencia
Me explico: un relé es un interruptor que funciona con una señal externa. Si recibe una señal, cambia el circuito. Según como se conecte, el sistema puede partir de estar "apagado" y con la señal, "encenderse"; o estar siempre conectado y, al recibir la señal, desconectar. Es lo que se conoce como "normalmente cerrado" (NC - funcionando de manera normal y se desconecta cuando recibe señal) o "normalmente abierto" (NA - se conecta cuando recibe la señal).

De esta manera, la programación del termostato será la siguiente:

  • La temperatura mínima son 22grados. La SC está en NC.
  • La temperatura máxima será de 28grados, y la SF está en NA.

Así:

  • Si la temperatura es inferior a 22 grados, el termostato intentará "calentar" el agua, activa la SC y el relé (que podía estar funcionando - NC) pasará a estar abierto (desconectado). Todo estará desconectado y ninguna célula peltier funciona. La bomba sólo mueve el agua.
  • Si la temperatura está entre 23 y 27 grados, para el termostato será la temperatura ideal, "apagará" la SC y dejará también apagada la SF. Peeero, como el relé del peltier 1 funciona al revés, éste se encenderá y empezará a enfriar. Tenemos una célula funcionando para enfriar un poco el agua.
  • Si la temperatura del agua llega a superar los 28 grados, la SC seguirá apagada (Peltier 1 encendido) pero ya activará la SF, con lo cual se enciende la segunda célula peltier y ya estarán las dos funcionando para bajar la temperatura.

El circuito es corto, por lo que no necesita una fuente potente. Eso si, hay que tener en cuenta que la toma del agua venga de la parte alta del depósito (o próxima a ella) y la salida sea hacia la bomba principal del láser, en la parte baja y en la otra parte del depósito. Así conseguimos que hay mezcla y el agua se atempere.

Espero haberme explicado. Se resuelven dudas.

Si quieres una solución mas vistosa y polivalente, puedes comprar una mininevera y hacer pasar el circuito a través de su interior. Y, por supuesto, aprovechar para enfriar también unas cervezas 😉

Anexo: Componentes y enlaces de ejemplos.


TOTAL 57,30€ (47,30€ con las cosas que ya tenía)

Epílogo:
La teoría es magnífica y conseguí (siguiendo los pasos) un sistema con células peltier que, sin generar mucho ruido, enfría el agua circulante. Peeeero este sistema tiene un problema grave y es que una peltier enfría en relación a la temperatura del otro extremo y, con una gran disipación, sobre la temperatura ambiente. Cuando hace falta ayuda para enfriar es cuando el clima es cálido (en mi caso, superando los 33 grados muchas veces) y, entonces, las peltiers no enfrían lo suficiente. En mi caso, este sistema no funcionó porque las células peltiers enfriaban más lento de lo que el láser y la temperatura ambiente calentaban el agua. Puede que en otros casos, el sistema pueda ser válido.

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