Hallo zusammen,
ich habe vor Kurzem angefangen Minigolf (professionell) zu spielen.
Langsam wird auch ein Koffer nötig, in dem die ganzen Bälle verstaut
werden wollen. Als besonderes Highlight möchte ich eine kleine
Kühlkammer einbauen, in der temperaturempfindliche Bälle bei konstanten
Bedingungen gelagert werden können. Da nur im Sommer gespielt wird,
reicht es, wenn die Kammer nur gekühlt und nicht geheizt wird.
Da das Ganze in einen Koffer soll, muss natürlich mit einem Akku
gearbeitet werden. Blei- oder Bleigel scheint hier am sinnvollsten. Ein
Akku wiederrum fordert eine intelligente und sparsame (sofern man ein
Peltierelement "sparsam" nennen kann) Steuerung. PWM scheint sich bei
Peltierelementen nicht zu eignen. Eine einfache Zweipunkt-Regelung
scheidet auch aus: Zum Einen verkürzt das ständige An- und Abschalten
die Lebensdauer der Peltierelemente, zum Anderen ziehen die Teile ja
auch ordentlich Strom. Besser wäre es, wenn mit konstant niedrigem Strom
gekühlt wird, anstatt ständig "Peaks" mit 9A zu erzeugen.
Es läuft also auf eine Stromsteuerung hinaus, die im m besten Fall nach
Schaltreglerprinzip (Step-Down) funktioniert (Strom sparen!). Ich möchte
mit einem AVR arbeiten (Tiny26 bietet sich hier dank ADC für die LM75
an).
Mein Problem ist nun, dass ich noch nie mit so hohen Strömen gearbeitet
habe. Selbst wenn ich die Steuerung auf einen 6V-Akku (statt 12V)
auslege, sind beim angegebenen Widerstand von 1R3-1R5 noch hohe Ströme
bis etwa 5A möglich. Da wird's dann für die Standardteile (MC...) doch
schon happig.
Könnt Ihr mit mit einer passenden Steuerung auf die Sprünge helfen? Ist
mein Gedankengang überhaupt korrekt? Vielleicht ist ja eine
Zweipunkt-Steuerung doch nicht die schlechteste Lösung, eventuell mit
niedrigerer Spannung. Habt Ihr vielleicht bessere Ideen?
Danke,
Minigolfer
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Anhang: "Datenblatt" Peltierelement
Source: http://cgi.ebay.com/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=110551317607
Product Number
RDC-CL11111
Product Name
136.8W TEC Thermoelectric Cooler Peltier 12V,5pcs
Type Number
127094040
Couples (???)
127
Umax (V)
15.2
I max(A)
9
△Tmax Qcmax=0(℃)
Th=27 ℃
66
Qcmax △Tmax=0(W)
89.2
Dimensions(mm)
40 × 40 × 3.4
( Ω )
1.3 ~ 1.5
Item Net Weight
200g
wenn du das mit dem konstantstrom durchziehen willst, schau dich am
besten bei power-led-treibern um.
analog, ti und national haben da neben diversen kleinen (zetex,
supertex, usw) einiges in petto.
Gekühlte Bälle sind doch schon mal professionell!
Wenn man die jetzt mit passender Flüssigkeit (Eutektikum bei
Wunschtemperatur) von innen kühlen könnte, während man spielt und
sie zwangsläufig nicht im Koffer hat, wäre das sogar hochprofessionell.
Ooh - ich bin hochbeindruckt....hochprofessionell. Ich würde in den Ball
gleich noch eine regelbare Antigravitationseinheit einbauen und diese im
Flug per Funk nachregeln;-)
Der einfache Zweipunktregler hätte zur Folge, daß der Akku einmal wenig
und dann extrem belastet wird. Das möchte er vermeiden.
Wahscheinlich wäre eine Dosiereinrichtung für Trockeneis die bessere
Lösung.
Wenn es nicht gerade um eine Serienentwicklung mit größeren Stückzahlen
geht, würde ich mir integrierte Lösungen anschauen. Such mal unter TEC.
Bei Analog Devices findest du dann z.B. den ADN8831. Sind fertige
Controller für Peltierelemente.
Gruß
Erich
Warum so kompliziert? Bei den Discountern bzw. Baumärkten gibts immer
wider die Kühlboxen mit 12V Anschluss. Das ist genau diese Technik.
(Achtung, nicht die mit Kompessor) Ausschlachen und dann noch einen
2-Punkt-Regler dran falls der fehlen würde und gut. Bzw. ich glaub das
hat Pollin sogar in klein.
Wobei man das warscheinlich eh kniggen kann als "Akku-Anwendung". Das
verbraucht zuviel Strom bzw. große Isolierung, und das abführen der
Wärme ist auch nicht so trivial. Ausser du nimmst eine Vakuum-Isolierte
Thermoskanne... ;)
Ohohoh.. doch jetzt fällt mir was ein. Sommer. Ein Solarpannel? Getant
als Portabler Sonnenschirm oder Hut. Sieht hat komisch aus wenns die
Bälle immer aus der Mütze ziehst. ;)
Mann, sind hier schon wieder Knallköppe unterwegs. Über Sinn und Unsinn
brauchen wir hier eigentlich nicht diskutieren. Wenn das wirklich
notwendig wäre, dann wäre so ein Ball-Kühlfach schließlich schon
erfunden worden. Mein Problem ist, dass ich einen wirklich genialen Ball
habe, der sich bei 15-20°C super spielen lässt, bei höheren Temperaturen
aber einfach zu weich, klebrig und springfreudig wird. Die Abstufung zu
dem Ball ist nicht mehr erhältlich. Deswegen das Kühlfach. Muss aber
keiner sinnvoll finden.
Und Miniaturgolflernen (Mini- und Miniatur- sind zwei Paar Stiefel) ist
im Prinzip nur bei einer bestimmten Temperatur den richtigen Ball
herauszufinden. Schlagrichtung und -stärke sind schnell geübt.
PWM soll deswegen nicht funktionieren, weil in der Aus-Phase Wärme auf
die kalte Seite zurückfließen kann. Einige haben sogar beobachtet, dass
ihr Element nur noch heiß wird. Selbst Restwelligkeit soll den Dingern
etwas anhaben können. Ob's stimmt kann ich leider nicht beurteilen, aber
sehr seriös scheinen mir ähnliche Angaben von hier:
http://quick-cool.de/
Lithiumpolymer ist gar keine blöde Idee! Danke. Ich stand da wohl etwas
auf dem Schlauch. Solarpanel habe ich mir auch schon überlegt. Aber bei
12V mehr als 1A aus so einem Modul zu holen ist gar nicht so trivial.
Ausserdem besteht bei so großen Modulen erhöhte Bruchgefahr. Und
schweineteuer ist so ein 50W-Modul beispielsweise auch noch.
Mit dem LM75 hatte ich mich vertan. Ich meinte den LM35. Danke für den
wertvollen Hinweis!
So ich konnte jetzt zwei gute Hinweise herausfiltern: Power-LED-Treiber
oder sowas wie den ADN8831. Das finde ich schonmal echt spitze. Danke,
Jungs! Ich mach mich jetzt mal drüber schlau. Falls ich noch Fragen
haben sollte, melde ich mich.
Viele Grüße
Minigolfer
LOL, nen Golfball kühlen. Und dann rennt der besser, so einen
Schwachsinn hab ich ja noch nie gehört. Aber nun gut, wers braucht.
Und Minigolf kan man 'professionell' spielen? :) Ist wahrscheinlich
genauso bekannt wie Extremwalken. Nunja, vielleicht bauste dir lieber ne
Kühlung für deinen Kopp...
Der Autor weißt darauf hin, dass die Wärme auf der heißen Seite dazu
extrem schnell abgeführt werden muss. Ich kühle im Prinzip ja nur mit
der Metallfläche des Koffers. Ich wage also zu bezweifeln, dass das eine
gute Lösung ist. Irgendwo habe ich gelesen, dass man mit sehr hohen
Frequenzen arbeiten sollte, wenn's PWM sein muss. Und schon wieder kommt
mir der Attiny26 in den Sinn, der mit seinem internen Oszilator
PWM-Frequenzen bis weit in den kHz-Bereich erzeugen kann.
Nen Versuch ist es auf jeden Fall wert. Wie würdet Ihr eine PWM in der
Richtung gestalten? Attiny26 mit ordentlichem FET und dickem ELKO? Oder
ELKO bei so hohen Frequenzen besser weglassen?
Alternativ habe ich mir noch überlegt, könnte man das PWM-Signal auch
auf einen OPAMP mit vorgeschaltetem Tiefpass schicken. Natürlich auch
mit FET als Treiber. Über einen Shunt kann man dann den Strom messen und
nachregeln. Verlustleistung sollte sich dann auf
P = I(geregelt) x U(Was das Peltierelement bei dem Strom nicht frisst)
belaufen?
Ich kann mir sehr gut vorstellen, dass die Temperatur eines Golfballes
einen wesentlichen Einfluss auf dessen Härte hat. Wir kennen das ja alle
von den Autoreifen, welche nur in einem bestimmten Temperaturbereich
optimal funktionieren. So nimmt bei Sommerreifen der Grip plötzlich
rapide ab, wenn sich die Temperatur langsam senkt.
Also ich glaube nicht, dass Du mit Peltierelementen genügend
Kühlleistung hinbekommst; mal ganz abgesehen vom immensen
Stromverbrauch. Tust Du einen Ball in die Box, sollte er ja relativ
schnell auf die optimale Temperatur gebracht werden.
Ich kenne nur die kleinen Kühlboxen aus dem Baumarkt; die sind praktisch
nicht im stande, innerhalb einer vertretbaren Zeit zwei gefüllte 0.5l
Flaschen zu kühlen. Sie taugen praktisch nur, die bereits gekühlten
Getränke auf Temperatur zu halten.
Im direkten Kontakt zu den Bällen sollte es doch möglich sein.
Vielleicht sollte die Aufbewahrungsbox aus 2 Hälften mit mehreren
halbrunden Vertiefungen in der Größe eines halben Balles sein.
Zusammengeklappt und aus einem gut wärmeleitenden Material bringt sicher
eine optimale Kühlung.
Das Ganze gut wärmeisoliert - fertig. Der Energieverbrauch sollte dann
minimal sein. LiPolys können auch kurzzeitig hohe Ströme ab -
Zweipunktregelung genügt.
Pelier-Elemente mögen das ständige Aus- und Einschalten per PWM gar
nicht - das habe ich irgendwo gelesen.
Blackbird
Ich denke auch, die größte Schwierigkeit wird darin bestehen, den
Wärmetransfer effizient hinzukriegen.
Golfbälle haben ja z.B. keine glatte Oberfläche, kA wie genau ein
Minigolfball aussieht.
Kriegt man einen effizienten Wärmeübergang hin dann sollte so ein
Minigolfball auch relativ fix runtergekühlt sein, die Dinger haben ja
wesentlich weniger Masse als eine 0.5er Patrone... ;)
Idee: Vllt. kann man aus gelgefüllten Kühlpacks was basteln, die können
sich zumindest grob an die Form des Balls anpassen und leiten die Wärme
relativ gut durch.
Bin auf jeden Fall mal auf den Ausgang dieses Projekts gespannt... ^^
Richtige Minigolfbälle sind komplett Rund (bis auf einen kleinen
Spritzpunkt), nicht so wie die Anlagenbälle, die aussehen wie ein
Golfball. Bei den Geschwindigkeiten bringen die Vertiefungen auch gar
nichts, außer dass der Ball beim Zielen nicht so schnell wegkullert.
Das mit dem Bier fällt bei mir flach. Da treff ich ja dann gar nichts
mehr.
Die Sache mit den Halbschalen ist nicht schlecht, aber ich würde das
folgendermaßen lösen: Vor dem Minigolfen wird der Koffer im Auto an den
Zigarettenanzünder gesteckt. Das Teil läuft volle Pulle. Erst wenn das
Teil dann wieder vom Stecker getrennt wird, geht der Akkubetrieb und
somit auch die Regelung los. Die Bälle werden also "schockgefrostet" und
anschließend auf etwa 10°C gehalten. Zum Spielen werden sie kurz
entnommen (1min) und sofort wieder zurückgelegt.
>Die Bälle werden also "schockgefrostet" und>anschließend auf etwa 10°C gehalten. Zum Spielen werden sie kurz>entnommen (1min) und sofort wieder zurückgelegt.
Und während du spielst bildet sich Kondenswasser auf den Dingern.
Da bleibt dann jeder Fussel am Ball hängen. Ob das so gewollt ist?
So eine fertige Kühlbox als Ausgangsbasis ist schon mal nicht so
schlecht. Da spart man sich einges an Arbeit bei der thermischen
Auslegung, auch wenn die fertigen Boxen mehr für niedrigere Temperaturen
sind: das Peltierelement ist also reichlich groß, aber so hat man schon
mal die richige Größenordnung. Nur die Regelung wird man ggf.
modifizieren müssen auf weniger Strom.
Die beste (maximale Akkulaufzeit) Lösung für die Regelung ist eine
Stromregelung nach Schaltnetzteil-Art. Also ein PWM Signal und dann
Induktivität, Freilaufdiode und Elkos dazu. Bei den Elkos kann man ggf.
etwas sparsamer sein als bei einem normalen Schaltregler, denn etwa
Rippel ist nicht so schlimm. Die Induktivität und die Freilaufdiode
sollte man nicht einsparen, denn dann kann man auch gleich einen
Linearregler nehmen. Einfach nur PWM ist sogar noch schlecher als ein
Linearregler, denn da hat man den Verlust den man am Linearregler hat
auch noch ins Peltierelement verlegt.
Das kann durchaus auch ein µC wie der Tiny26 übernehmen, die extra
Regler für Peltierkühler sind vor allem sinnvoll, wenn man kühlen und
heizen muß.
Man kann aber auch ein IC für Schaltregler nutzen.
Wenn man die Größe des Peltierelemts richtig gewählt hat, sollte der
Strom bei maximaler Außentemperatur den Nennstrom erreichen. Sonst kann
der Strom schon einiges Niedreiger werden.
Man könnte den Koffer gut isolieren und ein Wasserbad auf Temperatur
halten. Bei guter Isolation ist dazu kaum Leistung notwendig. Zum Kühlen
eines Balls würde ich den einfach in das Wasserbad legen und
untertauchen. Da das Wasser den Ball benetzt sorgt es für optimalen
Wärmekontakt.
Man könnte z.B. auch ein Rohr im Wasserbad legen, wo ein paar Bälle
platz haben und man auf einer Seite einen warmen hineinschiebt und
dadurch auf der anderen Seite ein bereits gekühlter herausgedrückt wird.
Wenn das Wasser auf dem Ball stört, muss den halt kurz abtrocken
(Papiertaschentuch o.ä.)
Die Kühlleistung beschränkt sich so im Wesentlichen darauf, die as
bisschen Isolationsverluste zu kühlen und die Wärmezufuhr durch die
Bälle zu kompensieren.
Je nachdem wie viel Wasser drin ist und wie lange ein Spiel dauert, kann
es auch sein, dass man ohne Peltier Kühlung auskommen könnte. Optimal
wäre dafür natürlich eine Flüssigkeit, die den Schmelzpunkt (wie bereits
durch einen Vorposter erwähnt) bei der gewünschten Temperatur hat, die
man als Wärmespeicher benutzen könnte. (Ich finde da eine rein
"physikalische" Lösung irgendwie eleganter - braucht keinen Akku.)
Eine kurze Durchgoogelei fördert z.B. Pentadecan zu Tage
(http://de.wikipedia.org/wiki/Pentadecan), welches einen Schmelzpunkt
von 9.9°C zu haben scheint.
Hallo,
es gibt auch fertige Systeme (z.B. für Medikamententransporte)
http://www.waeco.com/de/4446_6037.php
Peltierelemente haben einen sehr bescheidenen Wirkungsgrad. Die Frage
ist ob man nicht mit herkömlichen Kühlakkus (ggf. mit 2 getrennten
Kammern für die Kühlakkus bzw. Bälle + einfache Lüfterregelung) nicht zu
einem leichter transportierbaren Gebilde kommt.
Gruß Anja
Nun, Kondenswasser ist nicht so schlimm. Schließlich lagern sehr viele
Minigolfer Ihre Bälle zwischen den einzelnen Runden im Kühlschrank bei
etwa 8°C und spielen nach dem Herausnehmen sofort weiter (Soviel
schonmal zu diesem Trottelpost, ich solle meinen Kopf kühlen). Einige
Bälle sammeln sich auch eine ordentliche Staubschicht an, wenn sie
komplett trocken sind.
Das mit dem Wasserbad habe ich auch schon überlegt. Aktuell sind drei
Kammern mit jeweils 40x40x40 mm³ geplant (Ein Ball hat in der Regel
einen Durchmesser von 38mm). Jeweils ein Peltierelement. Ich persönlich
denke, dass die Leistung und Wärmeübertragung eines Elementes doch für
so ein Kämmerchen ausreichen sollte. Mit einem Wasserbad könnte man aber
das Volumen etwas steigern. Kleines Manko wäre, dass der Wasserpegel
immer von der "Füllmenge" (also wieviele Bälle) abhängt. Zudem kann es
ja auch passieren, das so ein Koffer, gerade im Auto, mal umfällt (bzw.
waagerecht Tragen sieht kacke aus). Und das Ganze komplett dicht zu
gestalten erscheint mir etwas schwierig...
Das mit dem Pentadecan finde ich etwas übertrieben und auch ungeschickt,
weil sich bei direktem Kontakt dann eine Wachsschicht um den warmen Ball
bilden kann. Ohne direkten Kontakt - z.B. in einem Rohr - kann ich mir
das Ganze Geplenkel schenken und bei meinen Kühlkammern bleiben... Ich
bin kein Feind von Chemie, aber das ist meiner Ansicht nach etwas
Oversize.
Was vielleicht nicht schlecht wäre: 50x50x50 mm³ mit ganz wenig Wasser
gefüllt, dass knapp über dem Gefrierpunkt gehalten wird. Sobald ein Ball
eingetaucht wird, steigt der Wasserpegel so an, dass der Ball komplett
untertaucht.
Sowas fertiges für 350€ zu kaufen, kommt mir ja gar nicht in den Sinn.
Hab doch keinen Geldscheißer.
Wie wäre es denn mit altrömischer Technologie?
Nimm einen feuchten Tonkrug. Wenn es ohne Technik gar nicht geht blase
ihn mit einem Ventilator an. Den kannst du dann auch noch regeln.
Hi,
wie aufwendig willst du das denn machen??
also ich hätte die idee den boden der bocks mit diesen kühlgelakkus aus
der apotheke aus zu legen. die könnten sich perfekt an die bälle
schmiegen wenn du sie in die box drückst. Zweiter vorteil wäre, dass sie
eine hohe wärmekapazität haben.
meine zweite idee ist noch viel viel aufwendiger.
du frässt in einen rechteckigen alublock drei mulden passgenau zu den
bällen. der vorteil hier wäre das du dann wohl nur mit einem
peltierelement auskommen würdest. Aber bisschen problematisch ist das
ganze. ich weiss ja nicht wieviel die bälle von der idealen kugel
abweichen und ob sie sich mit der zeitum so mehr sie geschlagen werden
noch weiter verziehen.
Gruß
BlabLa
Das mit dem Pentadecan war natürlich nicht so gedacht, dass der Ball
darin eingetaucht werden soll, sondern dass das Pentadecan das Wasserbad
auf konstanter Temperatur hält (z.B. in einem Beutel, den man ins
Wasserbad legt).
Also zusammengefasst: Zuhause legt man den Beutel in den Kühlschrank,
das Pentadecan wird fest. Will man die Bälle kühlen legt man den Beutel
ins Wasserbad und die Bälle auch hinein.
Wegen dem Auslaufen des Wasserbades sehe ich nur ein konstruktives aber
kein prinzipielles Problem. Man könnte die Ballkammern z.B. mit einem
Deckel zumachen.
Noch besser gefällt mir folgendes: Von den Kammerwänden bestehen 2 aus
Folie, z.B. von Plastiksäcken, welche durch den Wasserdruck (durch z.B.
5cm Wassersäule) automatisch an den Ball angepresst wird, ähnlich einem
Wasserbett (siehe Bild im Anhang). Wenn man das richtig entwirft, dann
hält da Ball da drin vermutlich von alleine. Der Wasserbehälter kann
dann als Wärmepuffer z.B. wieder von Pentadecan gekühlt werden.
(Eventuell gibt es auch andere Verbindungen die in Frage kommen und eine
höhere Schmelzwärme haben.)
