Jak vyřešit přehřívání?

Odpovědět
kolbaba71
Příspěvky: 243
Registrován: 12 říj 2013, 17:35
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Jak vyřešit přehřívání?

Příspěvek od kolbaba71 » 04 kvě 2019, 21:02

U své svítilny jsem postoupil o další krůček dál a narazil jsem na problém s přehříváním uvnitř segmentu.

Schema segmentu.jpg
Schema jednoho segmentu
Schema svítilny.jpg
Schema svítilny

V jednom segmentu chci mít na Cu plechu tloušťky 4mm výkonové led. Vnitřní objem segmentu bude hrubým odhadem asi 3/4 dm3. Led budou chlazeny vodním blokem pro CPU. Starost mě dělá vlastní CU plech, jež sice sám o sobě nebude teplo zářit do prostoru tolik, co například hliník, či železo, ale nicméně nějaké teplo unikat určitě bude. Celkovou teplotní ztrátu odhaduju na nějakých 300W, takže vodní blok na plný výkon pojede nadoraz, pokud to vůbec bude zvládat. Můj problém spočívá v tom, že bych tělěso segmentu včetně jeho víka si chtěl nechat vytisknout z PETG. Šlo by to samozřejmě udělat z hliníkové slitiny a nemusel bych až tak řešit případné přehřívání. Jelikož segment bude dosti sofistikovaný díl ověšený po obvodě nejrůznějšími čidly a spínači, hodně problémů by právě ušetřil 3D tisk. Mám obavu, že vodní blok nestihne odvést dostatek tepla a vnitřní prostor segmentu se začne zahřívat a bude hrozit měknutí, až tavení zmíněných tisknutých dílů. Proto mě napadly dvě řešení, jak tomuto předejít. První se mě zdá o chlup lepší, než to druhé, ale ani jedno se mě nejeví optimální.

1) Otevřít segment. Na jednu stranu dát malý ventilátor a horký vzduch ze segmentu vyhnat ven. Nejednalo by se primárně o chlazení Cu plechu, ale aby se nehromadil vevnitř horký vzduch. Muselo by se nějak vyřešit, aby do segmentu při dešti snadno nezatékalo a pokud by tam už něco nateklo, aby to co nejkratší cestou vyteklo ven a to nejlépe mimo led a elektroniku, co tam bude umístěna. Navíc se to časem zanese prachem a bude se to muset pravidelně čistit. Prachu se dá zabránit filtry, ale vzhledem k nízkému výkonu zamýšleného ventilátoru by se prach filtrem spíš jen omezil, jelikož nějaký opravdu hustý by měl příliš velké tlakové ztráty.

2. Cu desku i CPU blok kompletně uvnitř segmentu tepelně zaizolovat a předpodkládat, že vodní blok to zvládne.

3. Nějaké jiné řešení - nabízí se použít hliníkovou slitinu, jenž by ale konstrukci značně zkomplikovala (z plechu) nebo prodražila (frézováno z bloku) či dokonce oboje.

Ve svítilně bude těchto bloků 6 krajních větších a jeden menší uprostřed. Vzhledem k tomu, že každý vnějším blokem bude pohybovat zpřevodovaný elektromotor, tak bych nechtěl zbytečně navyšovat hmotnost segmentu.

Co by jste radili?

daton
Příspěvky: 537
Registrován: 16 bře 2013, 16:12

Re: Jak vyřešit přehřívání?

Příspěvek od daton » 05 kvě 2019, 20:03

No a to má být svítilna pro marsovské vozítko? :D
Je to hodně komplikované, ale osobně (jen z dostupných popsaných informací) se mi jeví o chlup lepší ta varianta 2. Z vlastních zkušeností vím, že pokud ventilátor není cílený na chladič k němu uzpůsobený, odvod tepla jen okolním vyzařováním je poměrně málo účinný tedy a znovu zduraznuji z dostupných faktů se mi jeví lépe dvojka. Ten vodní chladič - jen konstruktér ví kolik asi zvládne, projekcí na papíře se dá mnohdy namodelovat víc než jak to potom vypadá ve skutečnosti.

kolbaba71
Příspěvky: 243
Registrován: 12 říj 2013, 17:35
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Re: Jak vyřešit přehřívání?

Příspěvek od kolbaba71 » 05 kvě 2019, 21:13

Nejsem si jistý, zda byl správně pochopený problém. Vlastní chlazení zajišťuje vodní blok. Co chci vyřešit, tak je teplo, co bude utíkat tím, že se vyzáří do prostoru segmentu z Cu plechu a zbytečně by zahřívalo vnitřní prostor. Buď ho odstranit průvanem a nebo tou úplnou izolací. Chci použít co největší vodní blok, co jde sehnat, ale stejně pokryje asi 2/3 po plochy Cu plechu. Zbyla 1/3 teoreticky bude vnitřní prostor vytápět zářením. Nemělo by to být mnoho, ale přece jen něco to bude.

daton
Příspěvky: 537
Registrován: 16 bře 2013, 16:12

Re: Jak vyřešit přehřívání?

Příspěvek od daton » 07 kvě 2019, 19:19

Jo sice to o dalších použitých technologiích moc neřeklo, ale já si stále myslím že vhodná izolace bude dobrým řešením. Ten plech bude mít teplotu jen o něco větší než vodní chladič a je otázka odkud by byl ventilátorem vzduch nasáván a jestli by třeba nebyl předehřívám vodním chladičem (příklad). Teoreticky ale pokud se pokryje ten blok i plech izolací tak vnitřní prostor by pak byl ohříván jen tou elektronikou a zbytky pronikajícími z izolace. Pokud bude svítilna provozována déle jak jednotky hodin pak ventilátor je lepší volba pokud ne pak (a zase pokud elektronika nebude hřát nebo alespon příliš hřát) pak za mě by izolace měla stačit.

DavidO
Příspěvky: 759
Registrován: 01 kvě 2013, 21:27

Re: Jak vyřešit přehřívání?

Příspěvek od DavidO » 07 kvě 2019, 21:21

Jestli ten vodní blok bude chladit dobře a LEDky hřát jak prase, tak ve variantě 1 i 2 se ty mimo vodní blok budou zahřívat víc až mnohem víc a tedy budou degradovat rychleji.

kolbaba71
Příspěvky: 243
Registrován: 12 říj 2013, 17:35
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Re: Jak vyřešit přehřívání?

Příspěvek od kolbaba71 » 08 kvě 2019, 23:31

To Daton:
I když plánuju hodně velký akumulátor, tak na plný výkon to bude svítit asi hodinu. Pokud to bude svítit na pár procent, tak pochopitelně výrazně déle. I když svítilna bude mít celkem velkou energetickou režii na další procesy, co budou na svitu svítiny závislé minimálně. V segmentu bude aktivní elektroniky minumum, vše co půjde, tak chci dát do těla svítilny.V segmentu budou především čidla na náraz segmentu do překážky či snímání teploty. Co se týče ventilátoru, uvažoval jsem provedení s kanálem, jenž by vodní blok obcházel. Počítal jsem jen s průvanem v místech, kde voní blok není. Plech by měl mít max teplotu 80st. Což znamená, že teplota čipů led se blíží 100st a na ní, nebo dokonce přes ní se rozhodně dostat nechci, jelikož to by znamenalo konec těch led, jenž by tu teplotu přesáhly. Pokud to z nějakého důvodu nebude chlazení stíhat, tak bude následovat automatické stažení výkonu na bezpečnou teplotu.
Jo sice to o dalších použitých technologiích moc neřeklo
Možná ti tam nějaká zásadní informace chybí. Která? Popsat vše kolem svítilny by vydalo na slušně dlouhý článek. 8-)

To DavidO:
Proto chci umístit LED na 4mm tlustý Cu plech. Vlastní podložky LED jsou též Cu a mají tloušťku 1mm. Počítám, že těch pár LED, co bude mimo vodní blok, ten plech zvládne uchladit. Zvláště, když jsem vypátral vceku hodně velký vodní blok, jenž ač je hodně velký, stále pokrývá jen asi 50% plochy plechu. Ideální by bylo si nechat vyrobit vodní blok na míru a LED chytat přímo na něj, ale to bych se nedoplatil.
Nový vodní blok.jpg
Nově najitý vodní blok je velký, ale stále pokrývá jen 50% potřebné plochy.

kolbaba71
Příspěvky: 243
Registrován: 12 říj 2013, 17:35
Bydliště: Praha
Kontaktovat uživatele:

Re: Jak vyřešit přehřívání?

Příspěvek od kolbaba71 » 09 kvě 2019, 12:19

Zeptal jsem se nezávisle na dalších místech a všicni radí - izolovat. Jeden problém by tím byl vyřešen, ale současně vyvstává otázka čím. Jelikož chci mít svítilnu servisně přívětivou, nechci to zalít natvrdo či použít takový humus jako je skelná vata. Představoval bych si několik plátů na sobě z materálu podobný mikropórezní gumě o tloušťce tak 5mm, aby ji v případě nutnosti bez velkých problémů a v jednm kuse vyndat a provést potřebnou opravu či údržbu. Dal bych ze strany bloku i LED tak 2 vrsty z každé strany. Také musí vydržet alespoň 90st, lépe 100st a více. Na vhodné materály jsem narazil relativně snadno. Problém je v dodávaném množství. Našel jsem materiál, co by mě vyhovoval, ale je tu jedno velké ale. Cena 600Kč bez DPH za desku 2x1m je hodně. To bych ještě jakš takš skousnul. Co už neskousnu je fakt, že tyto desky prodávaní pouze v balení po 28ks. Kdyby deska stála páe desetikorun, tak by to problém nebyl, ale kombnace ceny a množství je pro mě neprůchozí. Napadlo mě, že bych se zeptal ve frimě, kam to dodávají, zda bych si jednu desku nemohl odpokupit. Problém je ten, že mě nějakou firmu, co to odebírá z celkem pochopitelnýho důvodu nechtěli prozradit.

Vatu ať skelnou či kamennou použít nechci. Chci něco, co se dá rozumně vyndat a zandat a nezbyde mě kolem toho kupa bordelu. Navíc do toho budu potřebovat dělat díry, abych udělal průchody, takže musí být i homogení. Tak co použít?

P.S. Napadlo mě si udělat odlitek z nějaké (nejlépe asi lehce pružné) hmoty, co bych tam pak vkládal, či teď mě blesklo hlavou, že by možná šla udělat bavlněná "plena" jelikož se tento materiál používá u oděvů chránící proti ohni.

daton
Příspěvky: 537
Registrován: 16 bře 2013, 16:12

Re: Jak vyřešit přehřívání?

Příspěvek od daton » 09 kvě 2019, 20:41

No pruzna hmota je urcite lepsi ale bude to problem vetsina izolaci je pevna. Osobne bych zkusil odlitky z pu peny, dobre se nanasi a jde pomoci lepici folie nanaset po castech. Ale to je jen muj typ ;)

Odpovědět

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 1 host