DSI III Kühlung mit Peltierelement

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Sterne_Berlin

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Schon seit langem hatte ich im Netz danach gesucht, wie man die DSI mit Peltierelement kühlt. Habe mir also ein 40 W Element, dazu einen Alpine GT11 CPU-Kühler und etwas Wärmeleitpaste bestellt. Nachdem ich das Peltierlement auf die Kühlrippen der DSI aufgelegt hatte, den Kühler drauf und alles zum laufen kam, war die Freude groß, als nach wenigen Minuten 15 Grad Temperaturabsenkung meßbar waren. Nun dachte ich, kann ja nur besser werden, wenn ich, wie auch im Netz beschrieben, die Kühlrippen für das Auflegen des Peltierelements mit dem Drehmel abschleife, um damit mehr Kontaktfläche zu haben. Hätte ich aber nicht machen sollen. Da das Peltierlement nun tiefer sitzt, bläßt der Kühler die Warme Luft an die Rippen und das Ergebnis war niederschmetternd. Also bei Conrad Alublech bestellt und doppelt, also 8mm auf die DSI, danach das Peltierelement. Dachte mit einem stärkeren Lüfter würde ich mehr Erfolg haben, aber der für 10 Euro tuts sogar besser, da er durch den kompakten Alublock viel Wärme vom Peltier aufnimmt, außerdem ist er leiser, was nachts nicht unbedeutend ist. Nach "Überwindung" der 8 mm hatte ich wieder das gleiche Ergebnis, wie ohne abschleifen der Rippen. Besser wurde es aber als ich ein 65 Watt Peltier auflegte, ca 20 Grad Absenkung der Temperatur. Nur dabei muß an ein ausreichend dimensioniertes Netzteil gedacht werden. Habe eines 12 Volt, mit 10 Ampere genommen. Zum befestigen habe ich bei vier Plastschrauben die Köpfe abgeschnitten, mit 2 Komponentenkleber zwischen die Rippen geklebt, den Kühler drübergestülpt und mit Muttern befestigt. Ganz wichtig ist aber die Abführung des Kondenswassers, meine DSI tropfte richtig. zwei kleine Beutel habe ich in die Kamera gelegt (Rückwand) und drei große, waren bei einer Bestellung dabei, ringsherum und mit Panzerklebeband festgemacht. Jetzt funktioniert alles bestens. Wichtig für mich ist hier nur: das Abschleifen der Rippen ist nur nötig, wenn man vielleicht 2 oder 3 Grad mehr erreichen will, macht viel mehr Mühe und die Garantie für die Kamera ist auch futsch.
 
Hi *******,
hmmm das ist ja witzig! Ich betreibe gerade exakt das gleiche Projekt -natürlich mit ein paar Abweichungen- :D
Link zur Grafik: https://dl.dropbox.com/u/7263032/DSI%20III%20Umbau/IMG_5596.JPG
Link zur Grafik: https://dl.dropbox.com/u/7263032/DSI%20III%20Umbau/IMG_5597.JPG

Was ist zu sehen?
- noch nicht fertige Isolierung (wie hast du die gelöst?)
- abgefräste Kühlrippen; darauf sitzt direkt ein Peltierelement mit Wasserkühlung
- im Gehäuse ist sehr nah am Peltier ein NTC mit Sensorik extern (siehe kleine Platine) angebracht
- kleine Schläuche: Spülung der Cam mit Gas (CO2) möglich
- an der Front ist ein Selbstbau aus Plastik (kleinere Wärmeleitfähigkeit) angebracht, in den ich einen 1 1/4 Zoll Filter einschrauben kann

Was habe ich bis jetzt erreicht?
- ich kann die Cam ~geregelt (da bin ich noch dran) auf 35° unter Umgebungstemperatur kühlen (getestet bei 24°C Zimmertemperatur; erreicht am CCD -15°C)
- die Cam ist mehr oder weniger luftdicht (da ich noch keine Füllung mit Silikat habe und sie somit noch mal aufmachen muss, werde ich die Abdichtung noch etwas verbessern) Dazu träg natürlich auch der einschraubbare Filter bei - hier habe ich aber noch ein großes Problem! Bei so einer großen Temperaturdifferenz beschlägt mir natürlich das -noch- unbeheizte Frontfenster; oh Wunder ;) . Leider weiß ich noch nicht, wie ich das beheizten soll und wie stark... wer dazu Ideen hat, ich freu mich über Rückmeldungen.

Ergebnis?
Jaein. Getestet habe ich bis jetzt nur im Zimmer -> Praxiserfahrung fehlt noch, allerdings ist das Rauschen dramatisch zurückgegangen :D (war ja auch der Sinn des Ganzen). Wenn gewünscht, kann ich gerne je ein Rohbild 5min bei 22°C und bei -10°C zu Verfügung stellen....


Kannst du von deinem Projekt auch mal ein Foto einstellen? Wie verhinderst du den Tau auf dem Chipfenster?


Cs Tobias
 
zunächst mal Fotos. Kannst du mir bitte erklären, wie ich die hier rein stellen kann. Das ist mein erster Beitrag und ich bin noch nicht solange dabei.
Das Rauschen ist bei mir auch dramatisch zurückgegangen.
Orientiert habe ich mich an folgendes: http://www.lapotnikoff.de/ATM.htm und hier: http://www.starhopper.at/peltiercooling.htm.
Du hast Fragen, also ich denke, dass die zwei Gel-Säckchen in der Kamera und vor allem die drei großen aussen die Wirkung auf den Tau haben. Als ich die drei großen ab hatte, bildeten sich sofort Wassertropfen Auch ich habe bisher nur im Zimmer getestet, da mir der Dachdecker im September erst noch die Rollhütte auf die Garage setzt. Da ich über deine Temperaturdifferenz erstaunt bin, würde mich interessieren, wie das mit deiner Kühlung funktioniert, habe davon keine Ahnung. Meine Kamera ist direkt am Filterrad. Als Idee von mir: werde im Filterrad eine Filteraufnahme zu machen, damit ich die Dunkelbiilder auch ferngesteuert machen kann.
 
Hi **hier könnte dein Name stehen**,
danke für deine Antwort und die Links. Ich bin erstaunt, dass durch so eine relativ simple Modifizierung schon ein delta T von 15-20° erreicht wird. Leider verstehe ich beim letzten Link nicht wirklich, wo er die Silikatbeutel angebracht hat :( .
Das sich bei dir (du bist ja noch >0 ) deutlich Kondenswasser bildet ist ja klar. Evt. solltest du -wie ich- eine Isolierung um die Cam bauen, dass reduziert den Luftaustausch, erhöht die Kühlung und verringert den Tau / Vereisung.
Die Testbilder sind bei mir noch etwas drastischer... ich erreiche ja aber auch -15°C am CCD. Ach ja hierzu noch ein Tipp vergewissere dich, dass der Kühlfinger auch wirklich den CCD berührt! Bei mir musste ich ein Stück Alu auf 0.6mm runter fräsen und unterlegen, bevor er ihn berührte.

Zu den Bildern: Nutze den Volltext Editor und dann gibt es da in der Leiste ein Icon mit dem man im Text ein Bildlink setzten kann. Dafür musst du das Bild jedoch schon irgendwo hochgeladen haben und einen Link dahin besitzen. Sonst lade das Bild doch einfach hier in der Galerie hoch. Dort kannst du dann auf neues Bild klicken und unten findest du dann einen kleinen Link mit Dateimanager oder so ähnlich und kannst dann dein Bild dort hochladen und hier im Text verlinken.

Cs Tobias
 
Hi,
bin gerade zu Hause angekommen und arbeite am Lappi weiter. Mit den Bildern (habe welche gemacht), werde ich mich beschäftigen, aber Sonntag flieg ich in Urlaub, mal sehen ob ich es noch schaffe. Ja ich habe auch gestaunt, aber es funktioniert. Wie ich beim zweiten link verstanden habe, muß er eine DSI pro mit Filterschieber haben und er hat die Gel-Päckchen dort verklebt. Das mit dem Kühlfinger werde ich prüfen, denn das Peltier war mit dem Alu zusammen vereist und ich hatte etwas mehr erwartet. Beim ersten Auseinanderbauen war auf dem Kältefinger auch so eine weisse? Masse und ich habe jetzt etwas Wärmeleitpaste aufgebracht, aber da hast du mich auf eine sehr gute Spur gebracht. Danke!Ich habe wie gesagt, zwei kleine Beutelchen Silicagel im Inneren auf die Rückwand gelegt und da ich eine normale Farb DSI III habe, ohne Filterschieber, habe ich die drei großen Beutel, je 11x7 cm, direkt mit Klebeband ringsherum geklebt. Nach zwei Stunden laufen lassen, war noch kein Tau oder sowas zusehen. Wenn ich nicht soviel probiert hätte, könnte man sagen, dass mit 50 Euro eine Peltierkühlung auf alle Fälle um 15 Grad möglich ist, und das ohne fräsen. Was mich aber interressiert, wie du die Temperatur steuerst, denn ich möchte ja, daß die Darks auch zur Aufnahme passen und nicht die Temp schwankt.
Cs Reiner
 
Hallo zusammen,
ihr werdet Euch wohl wundern, dass jemand dieses 6 Jahre alte Thema über eine total veraltete CCD-Kamera ausgräbt aber für meine Veränderlichenphotometrie ist die DSI III vollkommen ausreichend: ich brauche kein riesiges Feld, der Chip hat gute Eigenschaften und die Kamera war unschlagbar günstig.
Bei der Kühlung stoße ich jetzt auf ein Problem. Ich habe die Kühlrippenköpfe plan gefräst (also nur ganz oben, damit das Peltierelement plan aufliegt), Peltierelement (40x40mm, 40W) und Kühler mit Wärmeleitpaste aufgelegt und den Thermofühler eines Thermostats direkt in einer Bohrung des Kühlfingers auf der Innenseite angebracht (auf den Bilder testweise erst mal an einer defekten DSI I). Damit komme ich bei Raumtemperatur gerade mal auf eine Absenkung von 5 K, ohne dass der CCD-Chip überhaupt angeschlossen ist.


Prinzipiell würde ich die Schuld der geringen Kontaktfläche zwischen den kleinen Kühlrippenköpfen und dem Peltier geben, aber wie oben beschrieben sollte man ja mit 'einfach auflegen' (auf die gebogene Oberfläche der Kühlrippenköpfe?) bereits auf eine Absenkung von 15 K kommen. Es ist für mich kein Problem die Köpfe komplett abzufräsen und durch eine Aluplatte zu ersetzen, aber wenn's auch einfacher geht ?
Leider sind die Bilder und einige der Links nicht mehr aktiv und ob Ihr eine für Euch zufriedenstellende Lösung erreicht habt (und wie die aussieht) ist auch nicht so ganz klar. Ich würde mich freuen wenn Ihr mir mit Euren Erfahrungen weiterhelfen könntet.

Schon mal im voraus vielen Dank und cs

Axel
 
Bilder sind wohl nicht hochgeladen worden, 2. Anlauf
DSI_Peltier.jpg
DSI_Kältefinger.jpg
 
Hallo Axel,

als erstes, das Peltierelement sollte schon mit der gesamten Fläche plan aufliegen.
Auch nimmt das Gehäuse des DSI die Umgebungswärme auf, was wahrscheinlich einen starken Verlust an Kühlleistung zur Folge hat.
Also das Gehäuse gut isolieren.
Der Kühlkörper am Peltierelement kommt mir ziemlich klein vor.
Die Kühlleistung hängt unmittelbar mit der Temperatur des Kühlkörpers, besser der warmen Seite des Peltierelements , zusammen.
Weiter kommt noch das Problem der Taubildung auf dem Sensor dazu.

VG Cl.-D.
 
Hallo Joschi,
danke für die Infos.
Peltier plan aufliegen: dachte ich eigentlich auch so
Gehäuse isolieren: gute Idee, ist ja auch einfach zu realisieren
Kühlkörper: der passte jetzt sehr praktisch in Größe (50 x 50 mm) und Gewicht, aber auch da kann man ja dann optimieren, falls die Kühlleistung nicht passt
Ich hatte schon überlegt, ob ich nicht eine Art Ableitblech einbauen sollte, das die warme Lüfterluft vom Gehäuse weg leitet, aber alle anderen Beiträge zu diesem Thema scheinen ja ohne solche Spielereien zu brauchbaren Kühlleistungen gekommen zu sein. Kannst Du Dich erinnern, welche Temperaturabsenkung Du geschafft hast? War Deine Kühlung geregelt und wenn ja wie?

Danke nochmals und viele Grüße
 
Hallo Joschi,
danke für die Infos.
Peltier plan aufliegen: dachte ich eigentlich auch so
Gehäuse isolieren: gute Idee, ist ja auch einfach zu realisieren
Kühlkörper: der passte jetzt sehr praktisch in Größe (50 x 50 mm) und Gewicht, aber auch da kann man ja dann optimieren, falls die Kühlleistung nicht passt
Ich hatte schon überlegt, ob ich nicht eine Art Ableitblech einbauen sollte, das die warme Lüfterluft vom Gehäuse weg leitet, aber alle anderen Beiträge zu diesem Thema scheinen ja ohne solche Spielereien zu brauchbaren Kühlleistungen gekommen zu sein. Kannst Du Dich erinnern, welche Temperaturabsenkung Du geschafft hast? War Deine Kühlung geregelt und wenn ja wie?

Danke nochmals und viele Grüße
Axel
 
Hallo Axel,

hatte auch mal ein wenig mit Kühlung durch Peltierelement experimentiert. Die Kamera steckte in einem Rohrsegment mit angeschraubter Kühlung.
Die Tests im warmen Sommer zeigten ein verbessertes Dunkelbild aber das ganze wurde auch außen tropfnass. Durch dass geringe Luftvolumen innerhalb des Rohres
hielt sich dort die Taubildung in Grenzen.
Zum Einsatz kam das ganze nie, weil ich dann erst wieder Gelegenheit hatte, als die Nachtemperaturen eine Kühlung unnötig gemacht haben.
Mitlerweile habe ich eine neue QHY 462c, die von Hause aus sehr rauscharm ist im Vergleich zur alten Kamera.

Mein Baubericht:

Planetencam - Kühlung angebaut

Hallo, Für Planeten, Mond und Sonne nutze ich eine eine ALCCDII mc, die in einer Aluhülse steckt und verschoben werden kann, um die Abbildungsmaßstab anpasssen zu könnne. Alternativ kann ich auch das Projektionsokular gegen eine Düring-Barlow tauschen, oder auch einfach eine Leerhülse...
forum.astronomie.de forum.astronomie.de

Gruß und viel Erfolg
Thomas
 
Hallo Thomas,
danke für den Hinweis. Es ist immer interessant andere Projekte zu betrachten - irgendetwas lernt man da immer. Isolation ist bei mir auch ein Thema, das wärmedämmende Klebeband habe ich als Tip gleich mitgenommen.
Danke nochmals und cs
Axel
 
Hallo Axel,

so sah mein Versuchsaufbau aus.
20141107_171321.jpg


Die Kamera war eine ASI 120mc. Die hatte im Gehäuse einen Zapfen der ca 1mm vor dem Sensor endete.
Die Differenz hatte ich mit einem Wärmeleitpad überbrückt, das brachte schon mal 5° Celsius Absenkung.
Mit der kompletten aktiven Kühlung kam ich auf 25° Celsius unter Umgebungstemperatur.
Geregelt wurde das ganze mit einen PWM Regler, wobei Lüfter und Peltier gekoppelt waren.
Die Temperatur des Kühlers fühlte sich nur lauwarm an, egal welche Leistung ich einstellte.
Wie schon geschrieben, durch das Tauproblem hab ich das Projekt aufgegeben.

VG Cl.-D.
 
Hallo allen zusammen,
vielen Dank für Eure Informationen und Ideen und allen ein Frohes und Gesundes Weihnachtsfest!
Ich bastele über die Feiertage weiter und werde Euch über den (hoffentlichen) Fortschritt weiter auf dem Laufenden halten.

cs Axel
 
Hallo zusammen,
natürlich konnte ich auch über die Feiertage nicht die Finger vom Basteln lassen, habe die Kühlnoppen plangefräst, ein 10 mm dickes Alustück zwischen Gehäuse und Peltier eingebaut und schließlich systematisch immer größere Kühler/Lüfter-Kombinationen aus meiner glüchlicherweise sehr umfangreichen Sammlung ausprobiert. Der größte Kühlkörper hat dann schließlich auch das gewünschte Ergebnis gebracht: trotz noch fehlender Gehäuseisolation eine Absenkung von fast 20 K. Ab 15 K Absenkung beginnt dann auch in der trockenen Werkstattluft die Kondensation am Gehäuse, aber das war ja zu erwarten.
peltier_luefter_3kl.jpg

Der nächste Schritt ist jetzt eine funktionierende DSI umzubauen und im praktischen Einsatz auszuprobieren, welche Verbesserung die Kühlung in den Bildern bringt. Dank der bisherigen Erfahrungen kann ich da deutlich zielgerichteter vorgehen und hoffe Euch bald Ergebnisse präsentieren zu können. Zusätzlich bin auch dabei, meine Nikon D5100 zu kühlen; falls das jemand interessiert kann ich da ggf. auch gerne Informationen geben.
Allen zusammen aber erst nochmal vielen Dank und eine Gutes Neues Jahr mit hoffentlich mehr klaren Nächten.

cs Axel
 
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Es sind keine weiteren Antworten möglich.
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