DIY Thermoelektrisk Gjæringsskap

Jeg tenkte å se om det er noen andre som har efaringer med å bruke peltier-elementer til temperaturstyring av gjæring. Jeg tenkte å bruke isoporplater og bygge en kasse som er akkurat stor nok til et 30 liters spann med gjærlås på og så sette inn en kjølevifte basert på en sånn:
http://www.ebay.com/itm/TEC1-12710-...A-/331139357487?ssPageName=ADME:L:OC:US:3160
Med en sånn på hver side:
http://www.ebay.com/itm/ARCTIC-Alpi...m-/231169337927?ssPageName=ADME:L:OC:US:3160
Da skulle det være mulig å flippe polariteten på peltier-elementet for å bytte mellom varme og kulde. Her er en tutorial jeg fant på YouTube:
http://www.youtube.com/watch?v=Ipt8xqKbCSw
Jeg har allerede bestilt delene, men det største problemet jeg har nå oppdaget jeg rett etter at jeg hadde betalt. Peltier-elementet drar 10A. Det blir vel et helvete å finne en strømforsyning som passer uten at det koster enorme summer. Kanskje det finnes noen her som har bedre oversikt over sånt som kan komme med noen innspill.
 
sjekk specsa på den her:
https://www.komplett.no/cooler-master-b500-500w-psu/777969#!tab:extra
jeg har en bunke strømforsyninger liggende, både AT og ATX, du kan få kjøpe en av mine for en billig penge når jeg er hjemme igjen om en drøy uke.

Jeg har sett flere guider på nettet til hvordan du konverterer en ATX PSU til å få variabel spenning på 12V-railene. Så rimelig enkelt ut, og jeg mener du skal kunne få skrudd dem opp til 15V og vel så det!

EDIT: evt kan jeg bygge en variabel PSU til deg (av en AT eller ATX), der du justerer spenningen trinnløst med en skruknapp. Hvor lovlig det er å bruke slikt modifisert utstyr vet jeg ikke, men så lenge man ikke trekker fler watt enn railen er beregnet på bør det være helt trygt.  F.eks. hvis du har en 12V 20A rail, leverer den 240W. Skal du ha ut 15V tåler den 240/15=16A. Hvis mine teorier stemmer. Noen med elektrikerbakgrunn kan sikkert bekrefte eller avkrefte dette :)
 
AMelbye skrev:
sjekk specsa på den her:
https://www.komplett.no/cooler-master-b500-500w-psu/777969#!tab:extra
jeg har en bunke strømforsyninger liggende, både AT og ATX, du kan få kjøpe en av mine for en billig penge når jeg er hjemme igjen om en drøy uke.

Jeg har sett flere guider på nettet til hvordan du konverterer en ATX PSU til å få variabel spenning på 12V-railene. Så rimelig enkelt ut, og jeg mener du skal kunne få skrudd dem opp til 15V og vel så det!

EDIT: evt kan jeg bygge en variabel PSU til deg (av en AT eller ATX), der du justerer spenningen trinnløst med en skruknapp. Hvor lovlig det er å bruke slikt modifisert utstyr vet jeg ikke, men så lenge man ikke trekker fler watt enn railen er beregnet på bør det være helt trygt.  F.eks. hvis du har en 12V 20A rail, leverer den 240W. Skal du ha ut 15V tåler den 240/15=16A. Hvis mine teorier stemmer. Noen med elektrikerbakgrunn kan sikkert bekrefte eller avkrefte dette :)

Høres lovende ut. Har du noen mulighet for å teste ut disse teoriene før jeg eventuelt kjøper en an disse?

Ved nærmere ettertanke burde jeg kanskje heller kjøpt 6A-utgaven. Mindre kjøleeffekt, men mye lettere å få tak i trafo.
 
nordhagen skrev:
Eeeegentlig burde jeg kanskje heller bare kjøpt en sånn som dette og skåret ut et hull i lokket på isoporboksen min som lokket på denne passer i:
http://www.Biltema.no/no/Fritid/Friluftsliv/Termos-og-kjoleboks/Kjole-varmeboks-49513/
Såvidt jeg skjønner ligger all kjølingen i lokken og hvis ikke det viser seg å fungere, så har jeg hvertfall en fungerende kjøleboks.

Med mindre det er noe i mot det så blir det jo billigere og enklere å finne et kjøleskap på finn og sette inn en frostvakt eller varmebelte.
 
Jeg har laget en løsning med peltierkjøling som fungerer greit:
http://forum.norbrygg.no/index.php/topic,14447.0/all.html Tok utgangspunkt i samme type kjøleboks som du ser på. Der sitter alt du trenger i lokket og du tar bare ut enheten med peltierelement og vifter. Viftene bytter du ut med vanlige datavifter du han sette rett på kjøleribben, men det ser jeg at du allerede har skjønt:) Jeg styrer med en STC-1000 regulator med rele for å snu polariteten så jeg både kan kjøle og varme, koblingsdiagrammet ligger i tråden. Power supplyet er fra biltema.
Jeg valgte å koble det rett på gjøringskaret for en mer kompakt løsning og det fungerer bra. Klarer å dra temperaturen noen grader under romtemperatur, men det kan nok ikke brukes til å brygge pils i vanlig romtemperatur. Det vil sikkert fungere greit nok å bygge dette inn i en isolert kasse også, men da kan du vel like gjerne bruke ett kjøleskap eller fryseboks? Du kan sikkert få en mer kompakt løsning på denne måten. Bare vær klar over at kjøleeffekten er drastisk mye dårligere enn på ett kjøleskap med kompressor. Hvor mye du får ned temperaturen vil være avhengig av hvor godt du får isolert kassa.
Lykke til!
 
Miguel skrev:
Med mindre det er noe i mot det så blir det jo billigere og enklere å finne et kjøleskap på finn og sette inn en frostvakt eller varmebelte.

Har det også, men har ikke plass hjemme. Tenkte bare at det hadde vært en veldig fin og fleksibel løsning med en kjøleboks som akkurat passer gjæringskaret. Med riktige komponenter tror jeg det skal være mulig å bygge denne for rundt 400 kroner, inkludert isopor. Et kjøleskap + temperaturstyring kommer fort på 7-800 minimum.
 
nordhagen skrev:
Miguel skrev:
Med mindre det er noe i mot det så blir det jo billigere og enklere å finne et kjøleskap på finn og sette inn en frostvakt eller varmebelte.

Har det også, men har ikke plass hjemme. Tenkte bare at det hadde vært en veldig fin og fleksibel løsning med en kjøleboks som akkurat passer gjæringskaret. Med riktige komponenter tror jeg det skal være mulig å bygge denne for rundt 400 kroner, inkludert isopor. Et kjøleskap + temperaturstyring kommer fort på 7-800 minimum.

Kjøleskapene får du jo gratis. Men du trenger vel temperaturstyring i det du skal bygge nå?
 
AMelbye skrev:
sjekk specsa på den her:
https://www.komplett.no/cooler-master-b500-500w-psu/777969#!tab:extra
jeg har en bunke strømforsyninger liggende, både AT og ATX, du kan få kjøpe en av mine for en billig penge når jeg er hjemme igjen om en drøy uke.

Jeg har sett flere guider på nettet til hvordan du konverterer en ATX PSU til å få variabel spenning på 12V-railene. Så rimelig enkelt ut, og jeg mener du skal kunne få skrudd dem opp til 15V og vel så det!

EDIT: evt kan jeg bygge en variabel PSU til deg (av en AT eller ATX), der du justerer spenningen trinnløst med en skruknapp. Hvor lovlig det er å bruke slikt modifisert utstyr vet jeg ikke, men så lenge man ikke trekker fler watt enn railen er beregnet på bør det være helt trygt.  F.eks. hvis du har en 12V 20A rail, leverer den 240W. Skal du ha ut 15V tåler den 240/15=16A. Hvis mine teorier stemmer. Noen med elektrikerbakgrunn kan sikkert bekrefte eller avkrefte dette :)

Vet du forresten om det er noe i veien for å fore disse med mindre enn det de er rata for? Kunne jeg gitt den 12V/6A selv om den er rata for 15V/10A og kommet unna med det med redusert kjøleeffekt som eneste konsekvens?
 
Hmm. Denne bør vel kunne funke som strømforsyning til et peltier-element på 15V/10A?
https://www.elfaelektronikk.no/elfa3~no_no/elfa/init.do?item=69-059-63&toc=19593
 
nordhagen skrev:
Vet du forresten om det er noe i veien for å fore disse med mindre enn det de er rata for? Kunne jeg gitt den 12V/6A selv om den er rata for 15V/10A og kommet unna med det med redusert kjøleeffekt som eneste konsekvens?

Ja, det går helt fint. Oppgitt strøm og spenning er maksimumstørrelser. (Men merk at spenning/strøm-forholdet ikke er konstant, men avhenger av temperaturdifferansen på de to sidene.)

Her er for øvrig et rimelig power supply-alternativ fra ebay: http://www.ebay.com/itm/NEW-AC100-2...29?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item5650d9a911
Husk forresten at peltierelementer ikke bør reguleres med termostat eller treg PWM. Rask PWM (nedre kilohertz-området og oppover) eller varierende drivspenning er anbefalt for å unngå mekanisk slitasje som følge av rask og gjentakende oppvarming og nedkjøling.
 
kvolden skrev:
Ja, det går helt fint. Oppgitt strøm og spenning er maksimumstørrelser. (Men merk at spenning/strøm-forholdet ikke er konstant, men avhenger av temperaturdifferansen på de to sidene.)

Her er for øvrig et rimelig power supply-alternativ fra ebay: http://www.ebay.com/itm/NEW-AC100-2...29?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item5650d9a911
Husk forresten at peltierelementer ikke bør reguleres med termostat eller treg PWM. Rask PWM (nedre kilohertz-området og oppover) eller varierende drivspenning er anbefalt for å unngå mekanisk slitasje som følge av rask og gjentakende oppvarming og nedkjøling.

Den du linka til ser ut til å være akkurat den samme jeg fant på elfa (linka til lenger ned her). Den kosta bare 20 kroner med på elfa, så kanskje jeg kjøper den der like greit.

Kan du fortelle mer om PWM? Hva står det for? Mener du at jeg bør alternere mellom høy og lav spenning sakte istedet for å bare skru strømmen av og på?
 
Ikke sakte, men fort. ;)

PWM står for Pulse-Width Modulation, eller pulsbreddemodulasjon på norsk. Det innebærer at man skrur helt av og helt på spenningen (eller strømmen) i en fast grunnfrekvens og varierer forholdet mellom på-tid og av-tid. Dette i stedet for å justere spenningen opp og ned. Dette gir ofte en mer forutsigbar og lineær effektregulering. Det er ofte brukt i for eksempel styring av likestrømmotorer, siden man på denne måten beholder elektromotorens maksimale dreiemoment samtidig som man kan justere hastigheten lineært fra null til maks – justerer man i stedet spenningen opp og ned får man ulineær hastighetsregulering, man mister moment, og motoren blir svak og kan gå varm og/eller stoppe ved lave hastigheter.

I dette tilfellet er det slik at hver gang du utsetter elementet for en rask temperaturendring, så vil du mekanisk belaste det. Med termostatkontroll vil du jo nødvendigvis skru det på når temperaturen faller under sett-temperaturen minus hysterese, og skru det av når temperaturen går over sett-temperaturen pluss hysterese. Dette blir fort ganske mange sykler på relativt kort tid, og du risikerer at elementet blir dårligere. Med rask PWM derimot, vil ikke elementet rekke å endre temperatur nevneverdig mellom hver gang du skrur det av og på, men det krever en litt mer avansert regulering – en vanlig PID-regulator med PWM ut vil være glimrende, forutsatt at den kan ha rask nok frekvens på utgangen.

Du kan også regulere med å justere spenningen opp og ned, men det er minst like "vanskelig" å regulere som PWM og gir som regel (men ikke nødvendigvis) et effekttap i selve reguleringen.
 
At peltier-elementer ikke tåler å bli skrudd av og på fort var nytt for meg, men ikke så overraskende.

En mulig løsning er å lage en dings (jeg tenker Arduino, da det er fleksibelt, billig, lett tilgjenglig og lett å programmere) som varierer spenningen ut av en PSU avhengig av avviket fra satt temperatur. Arduinoen sine PWM-utganger kan vel brukes til å styre en transistor som igjen styrer spenningsregulatoren i en ATX PSU. Ikke det at ATX nødvendigvis er veien å gå, men de er lett å få tak i billig fra gamle PCer.

Her er en artikkel om hvordan man modder dem:
http://boginjr.com/electronics/lv/atx-mod/
Arduinoen ville jeg da satt opp til å styre PSU på denne måten, og justert kurven etterhvert:
avvik på 1.5 grader eller mer: 15V
1.4 grader 14V
1.3 grader 13V
...

0.4 grader 4V
0.3 grader - bytt til 3.3V rail (vha relé) som settes til 3V
0.2 grader 2V
0.1 grader 1V
0 grader 1V
-0.1 grader eller verre 0V (koble ut me relé)

Jeg bytter rail på 0.3 grader, da du vil ikke klare å justere en 12V psu lenger ned enn 3-4V.

Men, det kan godt hende at boksen trenger 3V eller mer kontinuerlig for å opprettholde temperaturen, og i såfall er det siste unødvendig.

EDIT: Arduinoen vil også kunne justere hastigheten på viftene ut ifra temperaturen på kjøleribbene.
 
Hmm. Har grunnleggende forståelse av elektronikk og har en Raspberry PI med diverse komponenter liggende som jeg ikke har fått brukt enda. Likevel gikk dette litt over hodet på meg, men jeg vil veldig gjerne lære alt dette. Kjempespennende!
 
jeg er også ganske interessert i dette her, jeg har vurdert å bygge noe liknende selv, min plan var å bygge det inn i en trekiste som kan stå i stua, og romme 2 gjæringskar. Jeg vet ikke om det er helt realistisk, men ihvertfall en mye mer lukrativ tanke enn å ha et kjøleskap i stua...

Jeg er på turné nå, men kan begynne å skrive kode litt nå og da på turnébussen. Problemet er at jeg ikke får testet noe før jeg kommer hjem, og jeg har virkelig en god del prosjekter denne våren, så dette kommer langt fra først i køen. Ingen løter om at jeg får dette til, men jeg skal gi det et forsøk. Jeg har uansett lyst til å lage meg en variabel strømforsyning, så om den ikke kan brukes til dette er ikke den delen av arbeidet forgjeves :)

En annen del av utfordringen er at jeg må få koblet til et display på en eller annen måte, for å vise temperaturvalg. Denne løsningen åpner også mulighet for å koble på varme-element, og å justere temperaturen underveis automatisk, slik at man f.eks. kan automatisk øke temp. med 1 grad pr døgn når man brygger en belgisk strong ale.

Jeg kommer til å programmere dette på en teensy 2.0, som er en arduino-klone jeg liker veldig godt. Jeg mener å huske at jeg bestilte 5stk og kom da akkurat under tollgrensa. EDIT: der tok jeg feil, den koster $16.
 
Spennende. Kanskje vi kunne samarbeide litt på dette? Er progger av yrke. Mangler erfaring med Arduino/C, men vil veldig gjerne lære.

Har allerede begynt på jobben med å lage en temperaturstyringsenhet med PI-en, så jeg har en del komponenter.
 
Jeg har laget akkurat det som beskrives i post 1. Jeg brukte 90w elementer og 2x vannkjølt cpu kjølere med radiator på hver side.
Har skrinlagt det prosjektet. Problemet var at elementene ikke tålte kontinuerlig drift og røyk. Brukte kjølepasta og fikk det greit til. Men kjedelig når pilsen en mogren står i 20 grader og stormgjærer.
Håper dere får det til.

--
 
AMelbye: Mulig jeg var uklar, men man kan absolutt regulere et peltierelement med PWM. Poenget er bare at man må passe på å gjøre det på en frekvens som er høy nok til at man ikke får nevneverdig temperaturvariasjon i elementet gjennom periodetiden. Noen få titalls kilohertz og oppover er helt trygt.

Reguleringen du foreslår er i praksis en P-regulator (Proporsjonalregulator). Det kan fungere, selv om proporsjonalitetsparameteret nok burde tunes inn etter forholdene, men man kan uansett droppe ATX-forsyningen og styre elementet med PWM direkte. Jeg ville nok også dyttet inn et integralledd, siden en ren P-regulator kan gi avvik som en PI-regulator vil rette opp.

Den enkleste, og dyreste, løsningen er nok å skaffe en dual output PID med PWM på utgangene. Men å implementere en tilsvarende sak på en raspberry pi, arduino eller en annen mikrokontrollerløsning er absolutt overkommelig. En løsning kan være å koble peltierelementet med en H-bro av MOSFETs, og bruke raspberry pi-en (eller noe annet) til å generere PWM-signalet og et styresignal for å bestemme polariteten og dermed om det skal varme eller kjøle.
 
Tilbake
Topp