DSLR / DSLM Kamerakühlbox

Status
Es sind keine weiteren Antworten möglich.

Dennis75

Aktives Mitglied
Hallo zusammen,

ich bin gerade fabei mir eine Kamerakühlbox zu bauen, um meine Sony a6300a von außen zu kühlen und im Sommer das Rauschen des warmen Sensors zu verringern.
Das gestaltet sich leider doch etwas schwieriger als zunächst angenommen. Daher möchte ich Euch an meinen bisherigen Erkenntnissen teilhaben lassen und vielleicht hat ja auch jemand einen Tipp, auf den ich noch nicht gekommen bin.

Ich habe mir ein kleines Kunststoffgehäuse bestellt, in dem die Kamera so eingebaut werden soll, dass der Komakorrektor oder das Objektiv möglichst luftdicht außerhalb der Box ist und die Kamera innerhalb. Mal sehen, wie ich das hinbekomme, aber das ist nicht das größte Problem...

Zum Kühlen möchte ich einen einfachen Peltierkühler nehmen. Der kleine Kühlkörper und der Lüfter der kalten Seite soll von außen in das Gehäuse ragen, der Rest außerhalb sein.
Außerdem kommt noch ein Temperaturregler und ein Akkudummy für die Kamera mit ins Gehäuse. Der USB Anschluss der Kamera wird mit einer USB Verlängerung nach außen geführt.

Ich habe fast alle Teile mittlerweile hier und habe gestern den Peltierkühler getestet. Das Ergebnis war sehr ernüchternd. Die Kühlleistung ist völlig ungenügend. Das liegt zum einen daran, dass ein anderes (schwächeres) Peltierelement verbaut ist als angegeben und zum anderen am grottenschlechten Wirkungsgrad der Dinger. Ich habe mich mal ein wenig schlau gelesen. Bei maximalem Delta T geht der Wirkungsgrad nahe Null. Ich habe also zwei stärkere Peltiers bestellt. Eines mit 60W und eines mit 100W. Ich hoffe, dass ich das 100W nutzen kann. Hängt davon ab, ob der Kühlkörper auf der warmen Seite ausreicht, um die Wärme abzuführen, sonst geht auch da die Kühlleistung gegen Null und das Ding erzeugt fast nur Wärme. Ich habe immerhin den Vorteil, dass die Kamera ein Magnesiumgehäuse hat und er Sensor wärmeleitend mit dem Gehäuse verbunden ist. Sony hat wohl von Haus aus das Gehäuse als Kühlkörper für den Sensor konzpiert. Daher werde ich das Gehäuse direkt von der Seite anblasen und das Gehäuse wird die Kälte verteilen. Ich hoffe, dass die Kühlleistung am Ende ausreicht, um das Gehäuse zumindest irgendwo auf 0-5 Grad runter zu kühlen. Mehr ist wohl Wunschdenken. Ich befürchte, dass die Konstruktion bei Kameras mit Kunststoffgehäuse kaum funktionieren wird, weil die Kühlleistung einfach nicht ausreicht, um die Box richtig kalt zu machen. Da wäre wohl eine Wasserkühlung auf der warmen Seite erforderlich, aber das wird mir dann doch zu aufwändig.

Ich werde Euch weiter auf dem Laufenden halten.

Falls noch jemand eine Idee dazu hat, bin ich für alle Anregungen offen.

Viele Grüße
Dennis
 
Hallo,

60W sind viel zu viel. Ich habe mir vor Jahren so ein Ding gebaut und das verwendet ein 50W Pelztier. Mit dem Teil erreiche ich ungeregelt was so um die 28°C unter der Umgebungstemperatur. Die Box ist allerdings recht groß und kann locker eine DSLR aufnahmen, eine Mittelformatkamera wäre auch kein Problem. Eine WaKü brauchst Du eigentlich nur um das Teil noch zusätzlich zu chillen. Ein normaler billiger CPU-Kühler wird mit den 50Watt locker fertig.
Was übrigens sehr hilft ist auch im innern der Box einen Lüfter zu montieren der für ordentlich Umwälzung sorgt.


MfG

Rainmaker
 
Zuletzt bearbeitet:
Ich habe vor einiger Zeit auch mal mit sowas gespielt. Mein Objekt war eine ZWO ASI120MC.

Das ganze sollte so aussehen, dass es ein Sandwitch gibt bestehend aus dem Kameragehäuse, dem Peltier-Element, dann ein Kühlkörper (rund mit 5mm Durchmesser und 15mm langen Kühlstangen). Über das ganze dann ein Lüfter. Die ASI120 hat 4 Bohrungen auf der Rückseite, wodurch man sowas mit schmalen Alu-Flachprofilen klammern kann.
Für den Versuch habe ich aber nur die Teile aufeinander geschichtet und das Peltier an ein Labornetzteil angehängt. Begonnen habe ich mit 5V (Nennspannung 12V). Die Kälteseite wurde sehr schnell kalt, die Wärmeseite brauchte ein bisschen länge zum heizenr. Ich meine, bis 9V hochgedreht zu haben. Minimale Temperatur auf der Kälteseite war dabei +2°C bei ca. 16°C Raumtemperatur (Keller). Dann plötzlich stieg die Temperatur auf der Kälteseite wieder stark an. Ein Gegenstellen über höhere Betriebsspannung beschleunigte das ganze noch.

Problem an meinem Aufbau war ganz klar, dass ich die Wärmeseite nicht genug gekühlt bekommen habe. Die Hitze hat auf die Kälteseite über das Peltier durchgeschlagen. Der Kühlkörper muß sehr groß sein und darauf auch einen starken Ventilator. Bei der ASI120 muß man dazu sagen, dass der Dorn in der Mitte, in dem die Bohrung für eine Fotoschraube steckt, zwar genau über dem Chip sitzt, den aber nicht berührt. Es würde also nur das Gehäuse und die Chipumgebung gekühlt. Könnte man mit Wärmeleit-Gelkissen überbrücken.
Ich hab die Sache aber dann direkt eingestellt, da ich nicht so einen riesen Kühlklotz und Lüfter mit entsprechender Geräuschkulisse wollte. War aber ganz interessant und schnell gemacht.

Grüße
Hartmut
 
Moin,

eine Herausforderung ist auch oft die hinreichende Isolation zwischen der warmen und der kalten Seite des Peltiers, sodaß dort kein thermischer Kurzschluß entsteht. Dann wird nämlich die meiste Leistung damit verbraten, diesen Kurzschluß zu nähren anstatt effektiv zu kühlen. Solange das nicht gelingt, verbrät man eine Unmenge Leistung nur zum Unterhalt dieses "Kurzschlusses". Dabei hilft es auch, die Oberfläche der kalten Seite drastisch zu vergrößern (gut isoliert!) und einen kleinen Lüfter zur Umwälzung zu benutzen (dessen Leistung muß auch abgeführt werden, deswegen klein).
Wie bereits erwähnt wurde, 50W sollten locker genügen und ich möchte auch empfehlen, eine Leistungsregelung vorzusehen, denn mit "volles Brot" zu fahren, bewirkt gerade bei Überdimensionierung das Gegenteil dessen, was man möchte. Dann mit kleinen Leistungen anfangen und mal protokollieren, wo der günstigste Arbeitspunkt liegt. Der ist oft nicht bei voller Leistung ;)

LG Okke
 
Hi,
über das Thema gibts hier im Forum einen seitenlangen Fred, ist allerdings schon länger nichts neues mehr gepostet worden. Lässt sich über die Suche aber u.U. finden. Ansonsten habe ich aus Neugier ähnliche Versuche wie oben beschrieben auch schon gemacht, das ist aber mehr Spass od. "checken was geht" . Die runden ASIs haben dafür immerhin eine gute Geometrie, an die grossflächige Rückseite lässt sich gut ein Pelztier dranklemmen. Und i.d.T. kann ich auch bestätigen, dass das grössere Problem darin besteht, die Wärme abzuführen. Ich hatte auch einen fetten Kühlkörper dran, und einen grossen Computerlüfter (aus einem Netzteil), und dann das Pelztier nur schön sparsam füttern :). Damit bekam ich immerhin ein deltaT von ca 10 K.
Richtig Sinn macht das aber erst, wenn man mit einem Kühlfinger direkt ins Gehäuse an den Chip rangeht, so weit habe ich es allerdings nicht getrieben. Es können dann nämlich neue Probleme auftreten, Kondensation z.B., d.h. der Chip beschlägt.
-cb
 
Hallo,

mal eine naive Frage in die Runde: Fängt man sich mit dem Lüfter nicht neue Probleme ein? Die Dinger vibrieren doch - insbesondere, wenn es Gleitlager-Lüfter sind, die schon ein paar Tage gesehen haben (Stichwort: recycelter PC-Lüfter).

Ich würde erwarten, daß sich die Vibration auch auf die Kamera überträgt. Man hätte somit zwar kein thermisches Rauschen, dafür aber Verwackler im Bild.

Gruß
Thomas
 
Wow ...

wenn ich das hier lese muss ich ja mit meiner "Konstruktion" goldrichtig gelegen haben, gut das ich das Teil nicht entsorgt habe. O.k., das Innenleben stammt aus einer alten elektrischen Kühlbox, aber die hat alles andere als gut funktioniert. Nach zwei Stunden brachte es die leere Box gerade mal auf 8°C, also knapp 12°C unter die Umgebungstemperatur. Vielleicht liegt das "Geheimnis" ja in dem Zusammenspiel von dem fetten Kühlkörper aus Strang-Aluminium im Innern, dem billigen PC-Kühler und einer dicken Dämmung aus Styropor. Wenn ich das hier lese, bekomme ich richtig Lust nach der Fertigstellung der Sternwarte meine D800 wieder in das Kästchen zu sperren.

@ Thomas,
wenn Du nicht die billigsten Presslüfter made in China verwendest sehe ich jetzt keine großen Probleme, außerdem sind die Lüftergeschwindigkeiten dieser Langsamläufer ja nicht die höchsten. Auf einer kleinen Reisemontierung würde ich jetzt so ein Ding aber nicht einsetzen, zumal die Kästen ja auch eine gewisse Größe und damit Gewicht und Hebel haben.


MfG

Rainmaker
 
Vibrationen durch die Lüfter sind i.d.R. kein Problem. Üblicherweise sind die Lüfter ja sehr leicht, und die Drehzahl liegt weit oberhalb der Resonanzfrequenz des -m.o.w. -massiven Equipments auf der Montierung. Ich hatte jedenfalls keine störenden Einflüsse bemerkt, auch bei meinem recht groben Experimentiersetup
-cb
 
Zuletzt bearbeitet:
Empfehlen kann ich die Noctua Lüfter . Werden oft an 3D Druckern eingesetzt. Habe auch so einen eingebaut und es herrscht herrliche Ruhe.
Die Lüfter haben an den Ecken kleine hervorstehende Silikonecken, die eine Geräuschübertragung verhindern. Besser noch als die Verbindung über Schrauben ist die Nutzung der beigelegten Silikonzapfen.
 
Hallo zusammen,
sorry für die späte Rückmeldung. Ich hatte gestern und heute brutal viel zu tun.

Also mal der Reihe nach...
60W sind nicht zu viel. 100W auch nicht.
Die Leistungsangabe bezieht sich ja auf 15,5V Spannung und Delta T 0°.
Ich betreibe das Ding aber mit 12V und recht hohem Delta T. Da geht die Leistung massiv zurück.
Das 100W TEC funktioniert ganz gut. Es könnte aber sogar noch mehr sein.
Lüfter habe ich natürlich auf beiden Seiten.
Die warme Seite wird mit dem 100W Element kaum mehr als handwarm die kalte Seite wird jetzt immerhin so kalt, dass sich nach ein paar Minuten Eis bildet.

Vibrationen sollten kein Thema sein. Die Lüfter laufen sehr ruhig und ich werde die Kamera ohnehin vom Gehäuse entkoppeln.

Ich werde versuchen, das Gehäuse mit Hartschaumstoff zu weit zu isolieren und zu füllen, dass nicht zu viel Luft übrig bleibt, die gekühlt werden muss.
Wenn alles klappt werde ich das ganz Konstrukt und die Kamera im Kühlschrank vorkühlen, denn die Kühlleistung ist nach wie vor nicht gerade gewaltig.

Eine Art Kühlfinger ist in der Kamera von Haus aus schon vorhanden. Wie gesagt hat Sony das Gehäuse schon als Kühlkörper vorgesehen.

Leider ist das bestellte Gehäuse gerade nicht lieferbar. Ich habe also ein anderes bestellt. Das hat leider keinen Acrylglasdeckel, aber das kann man ja ändern.
Ich würde gerne das Display der Kamera sehen können.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,

doch die 60W und besonders die 100W sind zu viel. Deine Kamera ist winzig, da braucht es keine riesige Kiste, daher ist auch die Oberfläche der Kiste über die ja die Wärme verloren geht deutlich kleiner. Selbst 30W sollten noch mehr als ausreichen für so ein kleines Kistchen.
Die Sache mit dem Acrylglasdeckel wird sich wohl schwierig gestalten. Die Scheibe ist ja ein "Loch" in der Dämmung. Einmal wird so verhindert, dass Du wirklich tiefe Temperaturen erreichst, aber auch die Sicht auf die Kamera wird eingeschränkt werden, da die Scheibe ja auch eine Kältefalle ist und sich daher Tau oder Reif an ihr niederschlagen.


MfG

Rainmaker
 
Hallo,

doch die 60W und besonders die 100W sind zu viel. Deine Kamera ist winzig, da braucht es keine riesige Kiste, daher ist auch die Oberfläche der Kiste über die ja die Wärme verloren geht deutlich kleiner. Selbst 30W sollten noch mehr als ausreichen für so ein kleines Kistchen.

MfG

Rainmaker

Ja. 30W würden locker reichen. Aber Du gehst von der Nennleistung aus.
Das 100W Modul hat bei 60° Delta T und 12V gerade mal noch ca. 18W und das nur unter optimalen Bedingungen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo,

schreib doch bitte mal den genauen Typ des Peltier Elementes. Das Datenblatt interessiert mich. Vielleicht gibt es da eine Missverständnis zwischen elektrischer Leistung und Kühlleistung.
 
Wie wärs mit Doppelverglasung? Das isoliert schon ziemlich gut.
Ggfs wäre es auch geschickt, das Pelztier direkt mit dem Kam-Gehäuse wärmeleitend zu verbinden. Dann könnte man die Box "hauteng" um die Kam zimmern.

LG Okke

Habe ich auch schon überlegt, aber der Sensor ist an zwei Stellen mit dem Gehäuse verbunden. Da mache ich mir Sorgen dass ich am Ende einen Rauschgradienten im Bild habe.
Ich denke die paar Quadratzentimeter Acrylglas werden nicht das allergrößte Problem sein.

Hallo,

schreib doch bitte mal den genauen Typ des Peltier Elementes. Das Datenblatt interessiert mich. Vielleicht gibt es da eine Missverständnis zwischen elektrischer Leistung und Kühlleistung.
TEC1-12709

 
Danke! Aus dem Datenblatt lese ich, das Du bei 12V zwischen 8-9A Betriebsstrom benötigst. Bei Delta T von 40°C (eine Seite ist handwarm und auf einer gibts Eis) hat das Element ca. 35W Kühlleistung. Wenn ich mich nicht irre ;) Das sollte doch reichen. Jetzt kommt es nur noch darauf an die 7W Verlustleistung aus der Kamera und aus der Box zu bekommen. Ich würde sehr gut isolieren, 2cm PU Schaum z.B., ruhig etwas größer bauen und auf Luftdichtigkeit prüfen. Dann die Luft innen gut mit einem Lüfter umwälzen, so das das Alugehäuse der Kamera direkt angeströmt wird. Das könnte klappen. Das Sucherbild über WLAN übertragen, dann sparst Du Dir das Fenster. (wenn das die Kamera kann)

Der Stromverbrauch der Kühlung wäre mir allerdings zu hoch...

Viele Grüße,
steve
 
Zuletzt bearbeitet:
(eine Seite ist handwarm und auf einer gibts Eis)
Wenn ich das Datenblatt, das ich habe richtig interpretiere müsste der maximale Strom bei 12V bei 7,4A liegen.
Handwarm und Eis gilt für die Kühlkörper. Das Delta T am Peltier wird deutlich größer sein.
Wenn die Kühlleistung am Ende tatsächlich höher ist als ich jetzt schätze wäre das ja alles andere als schlimm.
Schließlich muss das ja auch alles erst mal auf eine konstante Temperatur runtergekühlt werden und das sollte nicht die halbe Nacht dauern. :cool:
 
Ich würde sehr gut isolieren, 2cm PU Schaum z.B., ruhig etwas größer bauen und auf Luftdichtigkeit prüfen. Dann die Luft innen gut mit einem Lüfter umwälzen, so das das Alugehäuse der Kamera direkt angeströmt wird.
Ich denke annähernd luftdicht werde ich es hinbekommen nur nicht vollständig isoliert. Alleine der Komakorrektor oder das Objektiv sind gute Kältebrücken. Daher lieber etwas mehr Kühlleistung. Ich werde versuchen ob ich um die Optik eine Art Kammer bauen kann, aber es wird trotzdem Kälte über das Bajonett übertragen.
Der Lüfter auf den Kühlkörper der kalten Seite wird direkt seitlich auf die Kamera blasen.

Bildübertragung über WLAN halte ich für keine so gute Idee, da das ja auch wieder Wärme genau da produziert, wo ich sie nicht haben möchte.
 
Zuletzt bearbeitet:
Die Kühlbox ist fertig und sie funktioniert.
War eine elende Fummelei. Ich habe natürlich die Box so klein wie möglich gewählt. Das hat es nicht gerade einfacher gemacht.
Der erste Test verlief sehr gut. Ich habe die Box nachdem ich alles zusammengebaut hatte in den Keller gebracht, um ungefähr die Bedingungen draußen im Sommer zu haben. 18° sind es da.
Als ich angefangen habe zu Kühlen zeigte die Anzeige 25° und nach einer Stunde und zehn Minuten 6°.
Es ging dann noch bis 4,5° und das Gehäuse der Kamera war sicher noch etwas kälter, da es vom Lüfter direkt angeblasen wird.
Ich werde in den nächsten Tagen mal Darks im Vergleich gekühlt und ungekühlt machen.

Das Objektiv oder den Komakorrektor werde ich allerdings leicht beheizen müssen, damit sie nicht beschlagen denn die sind natürlich super Kältebrücken.

IMG_5799.jpg


IMG_5801.jpg
 
Das ist doch ein schöner Erfolg :y:

Ich nehme an, auf dem Display ist die Temperatur des Peltier Elements und die Luft in der Box zu sehen, oder? Spannend wir es tatsächlich, welchen Einfluss so eine Kühlung auf die Bildqualität hat.

Viele Grüße,
steve
 
Hallo Dennis,

gibt Deine Kamera die Sensortemperatur in den EXIF Daten aus? Das ist ja das entscheidende Kriterium. Ganz ehrlich bin ich etwas skeptisch, ob dieser Ansatz der Kamerakühlung eine signifikante Verbesserung bewirkt. Das Problem ist ja: Der Sensor wird beim Belichten lokal kontinuierlich erhitzt, die Kühlung erfolgt aber aussen am Kameragehäuse, so dass in der Kamera immer (!) ein Temperaturgradient auftreten wird.
Bei meiner dSLR komme ich bei -10°C Aussentemperatur immer noch auf eine Sensortemperatur von etwa +8°C, bei +5°C Aussentemperatur auf eine Sensortemperatur von etwa +15°C und bei +15°C Aussentemperatur auf etwa 20°C am Sensor. Einen Unterschied im Rauschen erkenne ich dabei nicht wirklich..

CS, Oliver
 
Hallo

@ Dennis,
dein Bild zeigt sehr schön, warum die Kühlleistung so mau ist. Du hast nahezu keine Dämmung. Mit einer anständigen Dämmung ist der Temperaturabfall deutlich steiler und tiefer. Ich habe deshalb meine Box aus 30mm Styropor gebaut. Ja, dass macht die Box etwas größer und schwieriger zu bauen, aber es lohnt sich.

@ Oliver,
doch der Ansatz funktioniert schon, aber das System ist schwer, träge und braucht erhebliche Mengen Strom. Ich kann bei meinen ollen Body nicht auslesen wie warm der Chip ist, aber den Unterschied zwischen 0° Außentemperatur und 15°C ist deutlich zu sehen. Man muss sich das System nur erst einschwingen lassen.
Sobald die Montierung in meiner Sternwarte endlich funktioniert werde ich die olle Kühlbox wieder in Betrieb nehmen, denn dann spielen Hebel und Stromverbrauch keine entscheidende Rolle mehr, der preis für eine gekühlte Kamera mit KB-Chip hingegen schon.


MfG

Rainmaker
 
Hallo Dennis,

gibt Deine Kamera die Sensortemperatur in den EXIF Daten aus? Das ist ja das entscheidende Kriterium.
Nein, leider nicht, aber mir geht es ja darum, das Rauschen bei sehr langen Belichtungszeiten zu reduzieren. Die Temperaturwerte wären zwar interessant aber zweitrangig. Das werde ich einfach anhand von Darks testen. Mir fehlt dafür nur noch ein Micro USB verlängerungskabel mit gewinkeltem Stecker, weil das normale leider nicht mehr passt. Soll heute kommen.
Hallo

@ Dennis,
dein Bild zeigt sehr schön, warum die Kühlleistung so mau ist.

@ Oliver,
doch der Ansatz funktioniert schon, aber das System ist schwer, träge und braucht erhebliche Mengen Strom. Ich kann bei meinen ollen Body nicht auslesen wie warm der Chip ist, aber den Unterschied zwischen 0° Außentemperatur und 15°C ist deutlich zu sehen. Man muss sich das System nur erst einschwingen lassen.
Sobald die Montierung in meiner Sternwarte endlich funktioniert werde ich die olle Kühlbox wieder in Betrieb nehmen, denn dann spielen Hebel und Stromverbrauch keine entscheidende Rolle mehr, der preis für eine gekühlte Kamera mit KB-Chip hingegen schon.


MfG

Rainmaker
14 Grad unter Umgebungstemperatur im derzeitigen Zustand finde ich jetzt gar nicht so schlecht. Es geht einiges über den Deckel verloren. Dem werde ich noch eine zusätzliche Isloierschickt von außen gönnen. Anderes Problem ist der Komakorrektor oder das Objektiv. Da muss ich ja schon wieder heizen, damit sich kein Tau auf dem Glas bildet.
Für den Komakorrektor werde ich mir Abstandsringe aus Kunststoff besorgen. Das sollte schon einiges bringen.
Ich nehme an, auf dem Display ist die Temperatur des Peltier Elements und die Luft in der Box zu sehen, oder? Spannend wir es tatsächlich, welchen Einfluss so eine Kühlung auf die Bildqualität hat.
Nein, die rote Anzeige ist die Ist-Temperatur, die blaue die Soll-Temperatur der Luft im Gehäuse.
Den Einfluss auf das Bildrauschen werde ich sobald wie möglich testen.
 
Hallo,

ich habe gerade mal meine alte Box rausgekramt, mit einem DSLR-Body bestückt und angeschlossen.

0'= 24,0°C
5'= 22,0°C
10'= 19,1°C
15'= 16,5°C
30'= 10,9°C
45'= 6,6°C
60'= 4,0°C
90'= 1,2°C
105'= 0,0°C

Leider habe ich das falsche Thermometer gewählt, denn negative Werte zeigt das verwendete Thermometer leider nicht an. Der Sensor des Thermometers wurde unter die Gumierung angebracht und an der dem internen Kühlkörper gegenüberliegende Seite positioniert. Die Zeit bis zum erreichen der Temperaturen ändert sich übrigens mit der Masse die heruntergekühlt werden muss.


MfG

Rainmaker
 
Hier der Vergleich gekühlt ungekühlt bei 18° Umgebungstemperatur.
Jeweils nach einer Stunde Betrieb mit 300s bei Iso 1600 extrem aufgehellt und vergrößert. Natürlich mit identischen Werten.

DSC00019-2.jpg
 
Hallo Dennis,

dein Test sieht doch gut aus. Ich finde auch deine Kühlbox ist doch damit ein voller Erfolg. Klar kannst du hier und da noch etwas optimieren, aber es funktoniet und alles was jetzt noch kommt ist Bonus. Schade das du die Sensortemperatur nicht aus den EXIF Daten auslesen kannst, wie es bei der Canon möglich ist.
Ich kann dir aus der Erfahrung das 10 Grad Unterschied ein rießiger Sprung in Sachen Rauschen ist. Dein Test belegt das ja und es müssen wirklich keine -20C° sein.


Gruß CS
Thomas
 
Status
Es sind keine weiteren Antworten möglich.
Oben