Aktive Spiegelkühlung ?

Hallo Dieter,

wie könnte die Technik denn aussehen?

(Die Antwort "42" wird nicht akzeptiert.)

Viele Grüße
Johannes

Hallo Dieter,

so weit ich weiss, werden Peltierelemente in direkten Kontakt mit dem zu kühlenden Medium gebracht. Wenn da nicht grossflächig etwas zur Temperaturverteilung dazwischen montiert wird, tritt eine lokale Abkühlung auf, die zu Verspannungen führt. Ausserdem würde die Temperaturanpassung bei ausgeschaltetem Element durch eben dieses behindert. Diese Nachteile hat ein Lüfter nicht.

Gruss Heinz

Hi Dieter,

die Fußangel ist doch- du musst den Spiegel flächig kühlen. Wenn du ein Peltrier nimmst und dieses an die Spiegelrückseite klebst ziehst du nur auf der Kontaktfläche die Wärme raus- außenherum und vorne ist der Spiegel nach wie vor mit der Temperatur dem umgebenden Luft in Kontakt.

Damit bekommst du heftige thermische Verspannungen im Spiegel- und das ist schlimmer wie wenn dein Spiegel langsam runterkühlt.

Du könntest natürlich zu aktivem Abkühlen per Lüfter nicht nur Umgebungsluft durchpusten sondern diese mit einem Peltrier zusätzlich kühlen. Dann bekommst du den Spiegel schneller auf tiefere Temperaturen. Aber ein Problem bleibt immer- der Spiegelträger muss komplett durchkühlen- auf möglichst gleiche Temperatur. Anpusten hilft nur die Zeit etwas zu verkürzen.

Gruß
Stefan

Hi,

schau mal hier:
http://acquerra.com.au/astro/cooling/version3/
und
http://acquerra.com.au/astro/cooling/3/

Grüße
Michael

Dieter,
die Frage ist, ob sich der Aufwand lohnt. Die dünnen Dobson-Pizzen der ATMler z.B. sind nach gut 30 min. i.d.R. schon gut angepasst.

Gruß

Hallo Dieter.

Ja, Peltier-Technik ist eigentlich keine Hexerei, aber ein gleichmässiges und dennoch grossflächiges Abkühlen mittels Peltier-Elementen, das ist m.E. ein hoffnungsloses Unterfangen.

Dieser Spiegel MUSS sich verformen, aufgrund ungleichmässiger Kühlung.

Und selbst wenn Du ein Peltier-Element wählst, was die gesamte Spiegelrückseite bedeckt, oder wenn Du mit dem Peltier-Element einen <s>Wasserbehälter </s>(Edit: Flüssigkeitsbehälter; Wasser gefriert zu früh....) kühlst, und die Spiegelrückseite dann mit der gekühlten Flüssigkeit umspülst, hast Du immer noch NUR DIE RÜCKSEITE gekühlt.

Und: nur ein halbes Grad zu tief runter gekühlt - selbst über relativ kurze Zeit - und der Spiegel wird beschlagen. Okay, kannst die Polarisation am Peltier-Element umkehren und den Spiegel wieder aufheizen, aber dann bist Du wieder so weit wie am Anfang, aber hast Zeit & Strom verschwendet... [;)]

DESHALB reicht es im Amateurbereich, den Spiegel mit einem oder mehreren Lüftern zu beatmen und
DESHALB versuchen Amateurastronomen, auch bei grossen Teleskopen (&gt;16") die Spiegelmasse möglichst gering zu halten (Spiegelmaterial ca. 25...30mm dick, im Extremfall sogar weniger als 20mm).

Die Spiegelmasse gering zu halten, begünstigt natürlich auch die Transporteigenschaften des Teleskopes...[;)]

Mit beiden Problemen (extrem dicker Spiegel bzw. hohe Spiegelmasse) hat man als Besitzer eines 6"ers nicht wirklich zu kämpfen; man sollte lediglich für eine ausreichende Belüftung sorgen. In Jahreszeiten wie dieser sollte das Thema Temperierung bei einem 6"er eigentlich kein grosses Thema sein (lagerst Du Dein Teleskop in der Sauna oder wohnst am Nordpol?[:D]). Ich selber habe Newtons in 4", 5", 6", 8" und hatte mal einen 12"er, letzteren massiv zwangsbelüftet.

Bei einem normalen 6"er reicht es normalerweise, für eine ausreichende passive Belüftung zu sorgen - manche Newtons haben werksmässig eine Rückplatte drin, die sich einfach raus nehmen lässt, das verkürzt die Temperierzeit schon erheblich!

Und dann hilft es natürlich auch (besonders im Winter), das Teleskop kühl zu lagern (im (trockenen!) Fahrrad-Keller, statt im Wohnzimmer) und während der Fahrt die Heizung nicht zu doll auf zu drehen. Schliesslich sitzt man ja dann schon warm angezogen im Auto - und sollte nicht schwitzen. Schwitzen = nachher um so schneller frieren!

Naja, zurück zu Deiner Idee. Wie gesagt:
1. du musst die Kälte gleichmässig auf den Spiegel bringen, also über Kühlwasser oder einen "Aluklotz", welcher aber über Wärmeleitpaste so an den Spiegel gekoppelt ist, dass er sich thermisch bedingt verformen kann, OHNE den Spiegel zu deformieren.

2. Du musst eine sehr intelligente Regelung verwirklichen, ich würde dafür mindestens 3 Messpunkte wählen (Spiegelvorderseite, Spiegelrückseite, Umgebungstemperatur) besser 4 oder 5 (noch beide Seiten des Peltier-Elementes) und diese Messpunkte alle in die Regelung einfliessen lassen... z.B. so, dass die Rückseite nicht mehr als 2K kühler wird als die Vorderseite, aber die Vorderseite niemals kühler wird als die Umgebungstemperatur. Die beiden Seiten des Peltiers helfen dann dabei, ein "Schwingen" des Regelwerkes (was es ohne Zweifel geben wird!) in möglichst engen Grenzen zu halten...
Und wenn man Taubeschlag möglichst elliminieren möchte, dann misst man am besten auch gleich noch die Luftfeuchte mit dazu... [:D]

Über die Verhältnisse in einem solch' aufwändigen Regelkreis könnte man wahrscheinlich eine Physik oder Mathe-Doktorarbeit schreiben.... Viel Spass.

Oder montier' einfach die Rückplatte ab - oder bau gleich in diese Platte einen PC-Lüfter ein, der den Spiegel gleichmässig mit Umgebungsluft befächelt - und freue Dich am Nachthimel.

Hallo Dieter,
wir hatten bei uns in der Sternwarte auch zuerst an Peltierelemente gedacht und sind dann zu Lüftern "gekommen" Es handelt sich um einen dicken 16" Spiegel im Volltubus. Lüfter haben da den Vorteil, dass sie auch gleich die Luft aus dem Tubus saugen. Mit den Elementen bringt man nur punktuell Kälte und das schein eher negativ zu sein. Bei unseren größeren Dobson haben wir Lüfter und die paar Minuten am Anfang wo der Spiegel noch nicht ganz angepasst ist, ist unser Auge ja auch noch nicht angepasst. Ob da eine aktive Kühlung wirklich Zeit bringt bezweifle ich und wenn dann wirklich nur ein paar Minuten zu einem Lüfter.
Gruß, Andreas

Dieter,
dem kann ich jetzt nicht ganz folgen. Wenn Du zwei Newton hast, auch noch baugleich, dann kühlen die gleichzeitig ab, sobald sie nur draußen stehen. Ob montiert oder nur abgestellt, ist nebensächlich. So schnell kannst Du gar nicht aufbauen, wie die einsatzbereit sind.

Gruß

Hallo Dieter,
wie oben schon geschrieben wurde. solltest du die Elemente großflächig anwenden, schirmen sie ja auch wieder ab und es kann keine Luft ran. ich denke ein paar Lüfter schneiden unterm Strich doch besser ab.
Wenn die Spiegel nicht so dick sind und bei 12" reichen 25 oder gar 20mm dann ist die Auskühlzeit auch gering. Dann lieber recht offener Tubus und die Luft kühl dir deinen Spiegel (2x) recht gleichmäßig runter. Mit Lüfter auch noch viel schneller.
Wenn du aktiv kühlst wäre die Frage bei großflächiger Kühlung ob das dann nicht auch wieder langsamer ist, da die kleineren Elemente ja eine große Fläche kühlen müssten?
Gruß, Andreas

Hallo Dieter,
also kalte Luft auf den Spiegel blasen! Klingt ja erstmal ganz gut aber schaffen die Peltierelemente so viel Leistung genügend Luft kalt zu machen?
Aber Versuch macht kluch!
Mach doch einen Spiegel mit Lüftern und einen mit Peltierelementen und vergleiche. Das Ergebnis würde sicher einige interessieren.
Gruß, Andreas

Dieter,
ich würde es einfach pragmatisch angehen. Zwei Kühlelemente aus dem Gefrierfach in den Luftstrom der Lüfter legen, fertig. Mach's doch wie in der Formel-1, wenn die vor dem Start in heißen Zonen, einfach eine Airbox vor die Lüftungsschlitze stellen. Nach 10 min. einfach dann wieder wegnehmen. Fixieren einfach mit Klett. [;)]

Alles, was Du da in Hauptspiegelnähe zusätzlich permanent einbaust, erhöht das Hebelmoment und ist Zusatzlast für die Montierung. Und Peltierelemente sind ja nicht gerade leicht.

Ob große Spiegel langsamer auskühlen als kleine hängt nur von der Spiegeldicke ab. Wenn das 25mm-Pizzen sind, dann sind die genauso schnell angepasst, wie die kleinen Newtons. Via Strahlung kommt es auf das Verhältnis von Masse/Fläche an. Bei Konvektion ist eine Luftanströmung maßgeblich, was ein Lüfter erledigt.

Wenn Du Newtons auf einer Montierung stellen willst, dann hast Du höchstwahrscheinlich geschlossene Tuben. Dann ist der Hauptspiegel das letzte was (taupunktabhängig) beschlägt. Der Raumwinkel zum Abstrahlen der IR-Strahlung in den Nachthimmel im Tubus ist ja sehr klein. Zum Boden hin (Rückseite) ist ja kein (kalter) Himmel. Das Problem ist dann eher der Fangspiegel, wenn dessen Rückseite frei liegt.

Aber, so wie ich Dich kenne, bist Du ja ein wenig 'technikverliebt'.[:D] Mach's aber nicht zum Selbstzweck.

Gruß