Порекомендуйте конструктора для тепловых расчетов

[Bomzh]

Собственно, имею следующее:
На рисунках ниже приведен блок термостабилизации.
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!] [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Выглядит брутально, поскольку сам конструировал . Сделано в Компас v12.
Расположение - всегда только горизонтально.
Скорее всего придется уменьшать длину медного сердечника, сейчас он 30мм. Пожалуй еще сантиметр выиграть можно.
Сердечник вставлен в эбонитовую оправу-теплоизолятор.
На торец сердечника крепится источник тепла, он же светодиод на "звезде" или другой монтажной плате.
Диоды и звезды будут разные, можно взять максимальную температуру, приложенную к торцу сердечника - 150 °С. Можно предположить что источник тепла нагрет равномерно.
Пельтье может создать разницу температур максимум 68 °С.
Высота радиатора 45мм. Возможно получится увеличить на 5-10мм за счет сердечника.
Каждый элемент промазан термопастой КПТ-8
Вентилятор - предположительно [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Ссылка на полный перечень характеристик Пельтье в первом посте.

Дополнительно: во время измерений блок будет дискретно вращаться вокруг оси медного сердечника со скоростью 1 полный оборот примерно за пол-часа - час.

Вопросы:
- Каких размеров/площади/формы должен быть радиатор? при необходимости буду заказывать на изготовление из алюминиевой/медной болванки.
- Достаточно ли такого вентилятора? И в какую сторону должен быть направлен поток воздуха для оптимального охлаждения?

P.S. Я никогда не сталкивался с тепловыми расчетами, поэтому мог что-то упустить в исходных данных.
Модель могу конвертировать в поддерживаемый солидом формат, только укажите какой лучше.
В крайнем случае сделаю чертежи по модели.

[eu8]

Сообщение от Bomzh

Собственно, имею следующее:
На рисунках ниже приведен блок термостабилизации.

Выглядит брутально, поскольку сам конструировал . Сделано в Компас v12.
Расположение - всегда только горизонтально.
Скорее всего придется уменьшать длину медного сердечника, сейчас он 30мм. Пожалуй еще сантиметр выиграть можно.

А для чего такой длинный сердечник? Если с точки зрения инерции, проще реализовать по алюминиевому радиатору.Кстати, датчик я бы монтировал максимально под точкой крепления светодиода.Оправа будет вносить небольшую погрешность.Датчик от "далласа"?

Сообщение от Bomzh

Сердечник вставлен в эбонитовую оправу-теплоизолятор.
На торец сердечника крепится источник тепла, он же светодиод на "звезде" или другой монтажной плате.
Диоды и звезды будут разные, можно взять максимальную температуру, приложенную к торцу сердечника - 150 °С. Можно предположить что источник тепла нагрет равномерно.
Пельтье может создать разницу температур максимум 68 °С.

Мощность бы знать.Если до ватт 5, то можно даже не запариваться с расчетом.

Сообщение от Bomzh

Высота радиатора 45мм. Возможно получится увеличить на 5-10мм за счет сердечника.
Каждый элемент промазан термопастой КПТ-8
Вентилятор - предположительно [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
Ссылка на полный перечень характеристик Пельтье в первом посте.

Дополнительно: во время измерений блок будет дискретно вращаться вокруг оси медного сердечника со скоростью 1 полный оборот примерно за пол-часа - час.

КПТ-8 не так принципиальна, как плотность соприкосновения прилегающих плоскостей. Ещё она высыхает, зараза.
Уточните, нужно ли рабочую точку по температуре "утягивать вниз" относительно окружающей температуры?

Сообщение от Bomzh

Вопросы:
- Каких размеров/площади/формы должен быть радиатор? при необходимости буду заказывать на изготовление из алюминиевой/медной болванки.

Мощность источника тепла неизвестна.

Сообщение от Bomzh

- Достаточно ли такого вентилятора? И в какую сторону должен быть направлен поток воздуха для оптимального охлаждения?

P-?
Плоскостные кулеры обычно лучше дуют, поэтому на радиатор.

Сообщение от Bomzh

P.S. Я никогда не сталкивался с тепловыми расчетами, поэтому мог что-то упустить в исходных данных.
Модель могу конвертировать в поддерживаемый солидом формат, только укажите какой лучше.
В крайнем случае сделаю чертежи по модели.

Если не нужно охлаждать ниже "комнатной" температуры, я бы выкинул пельтье и на простом терморегуляторе ( пик, атмега) с индикацией один-два знака после запятой собрал бы однопетлевую "систему" поддержания температуры.
Итого.
До 5 Ватт. Радиатор 45х45х45 мм.Без Пельтье.Терморегулятор.Счи тать смысла нет.Бут работать.
То же, но с Пельтье.
Я бы советовал Питерские многоступенчатые.Но там будут грабли с поддержанием тока и "вылавливанием" гистерезиса ещё и элемента Пельтье.Тоже работать будет.
Кстати,сейчас модно мерять на 85 град. В этом случае может ещё радиатор и греть придется, например, резистором мощным.

[Bomzh]

Размер сердечника получился таким длинным по конструкционным причинам. Так было лучше и удобнее на тот момент.
За счет датчика DS18B20 реализована обратная связь с пельтье посредством блока терморегуляции.
Перегрев диода в принципе может случиться, но на короткое время.
Погрешность датчика не столь критична и ее можно учесть когда все будет изготовлено и собрано. На данный момент деталей нет, поскольку конструкция зависит от параметров элементов тепловой схемы.

Мощность источника света (он же источник тепла) в идеале 50-100Вт, но пельтье на 36Вт, так что как получится. Если он сможет держать температуру и для хотя бы 50Вт - зашибись.
Вообще хотелось бы 1-3Вт диоды поддерживать в рабочем состоянии на уровне 25 градусов. Ниже 20 градусов опускать не стану, а вот 20-100 точно погоняю.

Диоды будут меняться после измерений и пасту наносить придется каждый раз. Т.е. новый день с новым диодом Ничего что засохнет.
Плотность прилегания - прижим винтами.

Мне нужно чтобы диод не просто работал и не сгорел, мне нужно чтобы он работал на температуре какая мне понадобится.

[eu8]

Сообщение от Bomzh

Размер сердечника получился таким длинным по конструкционным причинам. Так было лучше и удобнее на тот момент.
За счет датчика DS18B20 реализована обратная связь с пельтье посредством блока терморегуляции.

Перегрев диода в принципе может случиться, но на короткое время.
Погрешность датчика не столь критична и ее можно учесть когда все будет изготовлено и собрано. На данный момент деталей нет, поскольку конструкция зависит от параметров элементов тепловой схемы.

Дс-ка довольно быстрая.Но инерция будет из-за пластика корпуса.Я в своё время подпиливал до кристалла.

Сообщение от Bomzh

Мощность источника света (он же источник тепла) в идеале 50-100Вт, но пельтье на 36Вт, так что как получится. Если он сможет держать температуру и для хотя бы 50Вт - зашибись.

Нефига не получится.Пельтье тоже имеет кпд.Не еденицу, понятно.36 его ватт смогут регулировать от силы 10 ватт источника тепла.Эти "грабли" пройдены.Ну а "сдуть" 100 Вт, это, как бэ .... производительность вентилятора раз в 20 нужно увеличивать.

Сообщение от Bomzh

Вообще хотелось бы 1-3Вт диоды поддерживать в рабочем состоянии на уровне 25 градусов. Ниже 20 градусов опускать не стану, а вот 20-100 точно погоняю.

Сообщение от Bomzh

Диоды будут меняться после измерений и пасту наносить придется каждый раз. Т.е. новый день с новым диодом Ничего что засохнет.
Плотность прилегания - прижим винтами.

Да я про пары "пельтье-радиатор" и "пельтье-медный сердечник".

Сообщение от Bomzh

Мне нужно чтобы диод не просто работал и не сгорел, мне нужно чтобы он работал на температуре какая мне понадобится.

Эт понятно.
Итого:
До 100Вт источник тепла.
Теплообменник 45х45х45 мм.
20-100 град. рабочая температура.

В 100$-150$ можно вложиться, если использовать жидкостное охлаждение.

Сейчас время поджимает, но общая конструкция такая:
Медная болванка диам. 45 мм и высотой 45 мм.
На нее напаяна медная трубка 3-4 мм и толщиной стенки 1 мм по всей высоте.Охладитель на основе компрессора от холодильника.Ну и насосик для теплоагента.Им же и регулируем температуру.
Похожее решение (без охладителя) сутками работает у нас на чпу. 750 Вт шпинделя уверенно "снимает".

[DmitriyZ]

Может подойдут "готовые" [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]?
Учитывая горизонтальное применение, может подойти [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
2 кулера, снизу и сверху, один вдувает, другой выдувает.

[eu8]

Сообщение от DmitriyZ

Может подойдут "готовые" [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]?
Учитывая горизонтальное применение, может подойти [Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]
2 кулера, снизу и сверху, один вдувает, другой выдувает.

Дык вроде проблема с габариткой..
И температура с 20 градусов. Летом в Харькове точно больше...

[Alexiy]

ГЫ
[Только зарегистрированные пользователи могут видеть ссылки. Регистрация!]