Stirling Cryocooler in Betrieb nehmen

[Christoph K. (murlicat)]

Hallo!

Ich habe mir auf EBay einen Cryocooler gekauft, siehe Bilder. Nun möchte 
ich den in Betrieb nehmen. Im Internet habe ich leider nichts gefunden 
zu dem Produkt. Wie würdet ihr nun vorgehen, um das Ding zum Laufen zu 
bringen? Ich habe die Pins mal durchgemessen, folgendes habe ich 
herausgefunden:

A B B C D
 A G C D

wobei zwischen A und A und zwischen D und D ein Widerstand von ca. 2,5 
Ohm, zwischen B;B und C;C herrscht.

Ich bitte um eure Hilfe.
LG Christoph

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Der 1100$-Ebay-Kauf geht auf dich?
Und ich dachte schon, ich kaufe mir teuren nutzlosen Kram...

Du könntest Honeywell mal anschreiben, vielleicht haben die ja noch ein 
Datenblatt, das sie dir schicken können.

Für das Ding gibt es wohl ein offizielles Power/Control Module 
CAS(?)121-001, vielleicht hilft das Datenblatt ebenfalls.

[Harald K. (kirnbichler)]

Hat das hier auch nur irgendwas mit "Projekte & Code" zu tun?

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Harald K. schrieb:
> Hat das hier auch nur irgendwas mit "Projekte & Code" zu tun?

Nein, deshalb ist es im Offtopic.

[.● Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector)]

Man besorgt sich etwas,
von dem man nicht weiss,
wie man das in Betrieb nehmen kann?

(°ㅂ°)

[Frank D. (Firma: Spezialeinheit) (feuerstein7)]

Könntest du die Anschlussbelegung etwas klarer beschreiben? Was wäre im 
inneren zu erwarten?
Spulen (Elektromagnet),
Ventile,
Evtl. noch ein Temp Sensor.

[Dieter S. (ds1)]

Das Prinzip wird ja hier ganz gut erklärt ("Cooling cycle - Stirling 
refrigerators"):

https://en.wikipedia.org/wiki/Cryocooler

Vermutlich wird das ein "split-pair type" sein, also Ansteuerung über 
Elektromagnete.

An anderer Stelle findet man dann die Angabe dass die Betriebsfrequenz 
wohl üblicherweise um 60 Hz beträgt.

[Cyblord -. (cyblord)]

.● Des|ntegrator ●. schrieb:
> Man besorgt sich etwas,
> von dem man nicht weiss,
> wie man das in Betrieb nehmen kann?
>
> (°ㅂ°)

Ja und? Zum rumspielen. Hat wohl auch jeder genau so bei der ersten 
Freundin gemacht.

[Rene K. (xdraconix)]

Cyblord -. schrieb:
> Hat wohl auch jeder genau so bei der ersten
> Freundin gemacht.

Die war aber nicht ganz so teuer... :-/

[Pandur S. (jetztnicht)]

Ich hatte mal einen Cryocooler in Betrieb. Der Kopf ist etwa das 
Guenstigste an Allem. Der war eingebaut werden in einem Vakuum Hohlraum, 
wo man die Kaelte effektiv haben wollte.
Vorausgesetzt, der Poster zieht so einen irgendwo her.. braucht es noch 
eine Turbopumpe. So etwas wie eine HiCube von Pfeiffer. Das 
Isolationsvakuum muss besser wie 10^-6 sein, sonst kuehlt's gar nicht.
Das waermetransportierende Medium ist Helium, An den gezeigten Stirling 
Cooler anzuschliessen ist nun ein Kompressor fuer 20 Bar Helium, zB 
einen Sumitomo F70. Der treibt den geschlossenen Helium Kreislauf. 
Helium-6 uebrigens, also 99.9999% rein, gegen Aufpreis. Das uebliche ist 
4 oder 5. Dieser Kompressor zieht 7kW, oder so und die Waerme geht in 
Kuehl-Wasser, welches auch noch gebraucht wird.
Wir hatten glaub 30W Kuehlleistung bis auf Hellium Temperatur 4.2K 
runter. Unterhalb hatten wir noch 6W Kuehlleistung. Dann wird's aber 
noch etwas aufwendiger. Wir kamen auf 1.8K runter.

Bei uns ging das Investment auf dem Papier auf um die 100kEuro, je nach 
vorhandener Infrastruktur halt. Vakuum, Wasser Strom lief bei uns unter 
vorhandener Infrastruktur.

Allenfalls erst mal bei einer TU reinschauen und sich alles zeigen 
lassen. Und den gekauften Kopf wieder auf Ebay abstossen.

Es gibt Youtubes zum Thema Lufverfluessigung in der Garage.

[Dieter S. (ds1)]

Pandur S. schrieb:
> An den gezeigten Stirling Cooler anzuschliessen ist nun ein Kompressor
> fuer 20 Bar Helium, zB einen Sumitomo F70.

Auf dem Bild des TO sieht man dass das Teil bereits gefüllt ist 
("Warning: Charged to 250 psi ... ").

[Rainer D. (rainer4x4)]

Dieter S. schrieb:
> Auf dem Bild des TO sieht man dass das Teil bereits gefüllt ist
> ("Warning: Charged to 250 psi ... ").
Wenn das überhaupt noch drin ist. Ohne Grund wird das ja nicht auf den 
Markt geworfen. Und was will man mit so einem Teil? Ausser sich am -120 
Grad kalten Dingens die Finger zu verbrennen?

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

Viele, die sich sowas zulegen, finden verflüssigte Luft bzw. flüssigen 
Stickstoff ganz toll.

Dafür brauchts auch keine Turbomolekularpumpen, das ist eine andere 
Anwendung bzw. für Hochvakuum benutzt man den Cryocooler höchstens als 
Kühlfalle. Luftverflüssigung mit dem Cryocooler funktioniert bei 
Normaldruck bzw. wenn man irgendwo reinen Stickstoff herbekommt, kann 
man diesen auch gezielt verflüssigen. Wenn man Luft verflüssigt, bekommt 
man auch flüssigen Sauerstoff und jede Menge Wassereis, was einiges der 
Kühlleistung verschwendet.

Ansonsten gibts verschiedene Funktionsweisen für Cryocooler, manche 
arbeiten direkt mit Strom und komprimieren das Arbeitsmedium (meistens 
Helium) direkt im Kopf, andere mit höherer Leistung benutzen einen 
externen Kompressor, der auch die Kühlung übernimmt.

[Torsten B. (butterbrotstern)]

Es gibt doch einige Videos zum Thema, z.B. von The Signalpath / The 
Chemical Path (Shariar): TCP #1 - From Electricity to Liquid Oxygen & 
Nitrogen! Thermodynamics, Cryocoolers & Oxygen Capture  27.455 Aufrufe
https://www.youtube.com/watch?v=kakZ_fhfUHU
Applied Science hat auch etwas:
Liquid Nitrogen Generator - Overview  447.514 Aufrufe  vor 10 Jahren
https://www.youtube.com/watch?v=7PWESWqhD8s

NileRed: Making liquid nitrogen from scratch (an absurd amount)
8,5 Mio. Aufrufe  vor 2 Monaten
https://www.youtube.com/watch?v=GmwaJnj6pfY

[Stefan M. (derwisch)]

.● Des|ntegrator ●. schrieb:
> Man besorgt sich etwas,
> von dem man nicht weiss,
> wie man das in Betrieb nehmen kann?
>
> (°ㅂ°)

Genau diese Frage ist auch jetzt noch nicht aus meinem Kopf raus (und 
dann zu dem Preis, wenn das so stimmt)...

[Christoph K. (murlicat)]

Wieder mal ein Update, wie das Projekt läuft.

Kurz vorweg: Ich habe in meinem Leben schon öfters Dinge gekauft, ohne 
vorher genau zu wissen, wie es funktioniert, aus Interesse und einfach 
"zum Spaß". Wenn man sich dann intensiv mit der Thematik befasst, lernt 
man unglaublich viel. Auch wenn das nach spezifischem Wissen klingen 
mag, kann man das sehr oft auch im Alltag anwenden (in diesem 
spezifischen Fall denke ich mal an Heizung/Dämmung aber auch Elektronik 
im Allgemeinen und Umgang mit KI (siehe unten)) und ich glaube, dass 
solche "Bastelprojekte" mir insgesamt schon mehr Ersparnisse durch 
Wissen/Erfahrung gebracht haben, als sie mich gekostet haben, auch wenn 
das schon eines der teureren ist, das muss ich zugeben. Bei sowas ist 
für mich ganz klar der Weg das Ziel.

Aber nun zum "fachlichen": Im Internet wurde ich zu diesem spezifischen 
Modell überhaupt nicht fündig. Aber eine tatsächlich große Hilfe war 
Gemini und ChatGPT. Natürlich muss man wissen, dass nicht alles was er 
ausspuckt 1:1 stimmt, aber als Inspiration und viele gute/richtige 
Gedanken ist das mittlerweile echt top. Ohne hätte ich sicher länger 
gebraucht oder es überhaupt nicht geschafft.
Ich hatte das Wochenende viel Zeit mich damit zu spielen und habe 
erstmals mit einem Oszi verschiedene Dinge gemessen. Dabei habe ich 
festgestellt, dass zwischen A-A und D-D eine Spannung induziert wird, 
wenn ich den Kühler "schüttle". Daher schloss ich, dass es sich um die 
Motorspulen handeln muss (was die KI übrigens nur aus der Info die ich 
im ersten Post geschrieben habe, auch schon vermutet hat). Dem war auch 
so, habe dann mit einem Funktionsgenerator und einem Radio als 
Verstärker den Kryocooler betrieben. Dabei musste ich viel mit Frequenz 
und Spannung experimentieren, um einen stabilen Betrieb und maximale 
Kühlleistung zu erreichen. Dabei bin ich auf eine bisher minimale 
Temperatur von -140° in einer Thermoskanne gekommen. Noch zu wenig für 
flüssige Luft, aber ein eindeutiger Beweis, dass er funktioniert und ich 
zumindest grob verstanden habe, wie.
Derzeit vermute ich 2 Limits:
1. kann das Radio nur 25 Watt und der Kühler ist mit 40 Watt 
beschrieben. Daher kann ich ihn sicher noch nicht mit Volllast 
betreiben, aber habe mir schon einen Audio-Verstärker bestellt (diesmal 
mit 5€ etwas billiger als der Kühler :D), der 100 Watt leisten kann. 
Damit solls dann nächstes Wochenende weitergehen.
Und 2. ist die Thermoskanne noch nicht optimal. Außen sieht man, wie 
sich am Flaschenhals Eis bildet. Das deutet auf eine deutliche 
Wärmebrücke hin, die ich noch irgendwie besser isolieren muss.
Weiters weiß ich noch nicht genau, wofür die anderen 4 Pins noch sind, 
das möchte ich noch herausfinden, auch wenn sie zum Betrieb offenbar 
nicht erforderlich sind.

[Michael B. (laberkopp)]

Rainer D. schrieb:
> Und was will man mit so einem Teil?

Dass DU das nicht weisst, wundert nicht.

Christoph wird's wissen.

[Pandur S. (jetztnicht)]

> 1. kann das Radio nur 25 Watt und der Kühler ist mit 40 Watt
beschrieben. Daher kann ich ihn sicher noch nicht mit Volllast
betreiben, aber ...

Aeh... Der Kuehler wird kaum 4 Ohm haben, daher ist die angeschriebene 
Leistung irrelevant.

[Maik .. (basteling)]

Solche ähnlichen Cryocooler sitzen doch in den teueren bzw. älteren 
Wärmebildkameras alternativ zur Kühlgasflasche drin und sind 
Verschleißteile mit einer Lebensdauer im zigtausenden Stunden Bereich. 
Mal schauen, vielleicht ist das derselbe wie in der alten Flir die hier 
noch irgendwo zerlegt herumlungert.

[Soul E. (soul_eye)]

Maik .. schrieb:
> Solche ähnlichen Cryocooler sitzen doch in den teueren bzw. älteren
> Wärmebildkameras alternativ zur Kühlgasflasche drin

Teledyne hat hierzu eine Appnote: 
https://flir.netx.net/file/asset/41770/original/attachment