Idee für neuartige Belüftung

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MikeWölle

MikeWölle

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Hallo,

ich weiss nicht, ob diese Idee neu ist und ob sie etwas taugt.
Beim Durchblättern eines Magazins für Gartenmöbel bin ich auf eine Anzeige für einen Lüfter ohne Rotorblätter gestoßen. Da liegt dann natürlich der Gedanke nahe diesen Lüfter im Strahlengang eines Teleskops zu plazieren. Da ja keine Rotorblätter den Strahlengang stören könnte man damit ja eine effektive Lüftung konstruieren. Wer probierts?
Lüfter
CS Mike
 
Hallo Mike,

die Konstruktion erzeugt aber selber eine turbulente Luftströmung, und gerade Turbulenzen will man ja verringern.

Grüße

fquadrat
 
Hallo Mike,

Die Idee gefällt mir!

Zitat von fquadrat:
die Konstruktion erzeugt aber selber eine turbulente Luftströmung, ...
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Da muss man doch die Frage stellen, inwieweit die sich bei mäßiger bis geringer Luftgeschwindigkeit ergebenden lokalen Druckdifferenzen eine vergleichbare optische Wirkung zur Folge haben, wie thermisch bedingte Schlieren. Bei 1 Grad Temperaturdifferenz in thermischen Luftschlieren hat man es immerhin mit Luftdichte-Differenzen von ca. 0,4 % zu tun. Lokale Druckdifferenzen von dieser Größenordnung infolge einer Zwangsbelüftung sollten sich erst bei Strömungsgeschwindigkeiten von einigen m/s einstellen, die für das Wegspülen von thermisch bedingten Schlieren gewiss nicht erforderlich sind.

Gruß, Jan
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Mike,

naja, ganz ohne Rotorblätter tut der Lüfter nun auch nicht. Bei dem Gerät ist der Rotor im Grundkörper versteckt. Ansonsten ist das ein interessantes Konzept, welchen durchaus dafür geeignet ist eine laminare und tubusrandnahe Luftströmung zu erzeugen. Und schicker als ein 0815 Rotorlüfter ist er allemal. :super:

Soviel ich weiss sind an Dobsons alle Teleskoplüfter saugend hinter dem Spiegel angebracht. Dadurch soll das ansaugen von Staub und Fremdpartikel ja auf den Spiegel verhindert werden. Beim neuen Lüfterprinzip müßte sinnvollerweise der Lüfter aber in Richtung Spiegel - mit dem dann bestehenden Risiko - arbeiten. :o

Ausserdem wird Dyson schon dafür gesorgt haben, das ihr neues Lüfterkonzept patentrechtlich geschützt ist. Die Lizenzkosten möchte bestimmt kein Teleskophersteller übernehmen. :Trost:

CS
Dirk
 
Hallo Dirk,

Du schreibst

Zitat von diva1:
Soviel ich weiss sind an Dobsons alle Teleskoplüfter saugend hinter dem Spiegel angebracht. Dadurch soll das ansaugen von Staub und Fremdpartikel ja auf den Spiegel verhindert werden. Beim neuen Lüfterprinzip müßte sinnvollerweise der Lüfter aber in Richtung Spiegel
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Dass es bei offenen Geräten sehr gut auch mit blasendem Ventilator/Lüfter Richtung HS tut kenne ich aus eigener Erfahrung. Bei offenem Dob wird der HS eh immer recht schnell schmutzig, egal ob mit oder ohne Belüftung.

Insofern ist die Idee von Mike, einen derartigen Lüfter zu verbauen, durchaus interessant. Wichtig dabei ist natürlich die Regelung der Stärke des Luftstroms, welche bei diesen Lüftern offenbar gewährleistet ist.

Viele Grüße
Werner


 
Hallo Mike,

Zitat von MikeWölle:
Da liegt dann natürlich der Gedanke nahe diesen Lüfter im Strahlengang eines Teleskops zu plazieren. Da ja keine Rotorblätter den Strahlengang stören könnte man damit ja eine effektive Lüftung konstruieren. Wer probierts?
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Das hier gezeigte Gerät verwendet ja das Prinzip des Venturi-Rohres in einem umlaufenden Ring. Da die Luft einseitig eingespeist wird, gehe ich davon aus, das gegenüber des Einspeisepunktes ein geringerer Luftstrom herrscht, das Gerät wird also auch irgendwo einseitig funktionieren, was aber der Anwendung Luftzufächeln erstmal keinen Abbruch tut.

Das ist natürlich ein rein theoretisches Geschwaller von mir, günstig angebracht würde es sicher auch im Teleskop funktionieren...vorstellbar wäre es.
 
Hallo

Man kann so viel machen und tun es gibt immer wieder Neue Sachen und Entwicklungen.

Stellt euch mal was neues vor, unsere Dobsonspiegel haben ja eine Dicke von so 4cm manche auch mehr, und der Glasrolling ist mit dünnen Kanälen durchbohrt so 5mm Dick diese werden mit Kaltwasser durchflutet und der Spiegel wird damit gekühlt, natürlich wie verlaufen die Wasserkanäle im Spiegel, Spiralförmig waagrecht und senkrecht ? und die Wasserpumpe an Spiegelrückseite.

Sinnvoll oder nicht geeignet.

Manfred
 
Hallo Manfred,

verlagert das Problem nur - die Schwierigkeit ist nicht das Abkühlen sondern das angleichen an die Umgebungstemperatur. Wenn man nun den Spiegel mit Wasser angleicht - wie gleicht man nun das Wasser an die Umgebung an?
Bringt gar nichts, und man bekommt auch die Kanäle nicht sinnvoll in den Rohling.

Clear Skies
Sven
 
Hallo Sven,

das Wasser kann man mit Luft rückkühlen. Die Einrichtung entspricht dann einer CPU-Wasserkühlung, nur besteht ein Teil nicht aus einem Metallblock, sondern aus einer Anzahl von Kühlkanälen im Spiegel.

Letzteres ist ein Problem, weil man die Kanäle nicht in den Spiegel bekommt, ohne ihn zu deformieren. Was man aber machen könnte, wäre eine Schlauch- oder Rohranordnung auf der Spiegelrückseite.

Bringen würde eine Flüssigkeitskühlung vermutlich schon etwas, schließlich wird eine solche meines Wissens benutzt, um den Hauptspiegel des BTAs in Selentschukskaya abzukühlen - von selbst kühlt der 42-Tonnen-Koloss zu langsam ab. Allerdings arbeitet man wohl mit einer Kältemaschine.

In Bau befindlich ist das Discovery Channel Telescope, ein Amateurteleskop mit Flüssigkeitskühlung ist das Panarusky Telescope.

Im Amateurbereich häufiger zum Einsatz kommt eine Peltierkühlung, manchmal mit Rückkühlung mittels Luft, selten mittels Wasser.

Grüße

fquadrat
 
Hallo fquadrat,

ich glaube es war schnurzpiepe wo das Wasser die Wärme lässt. Es geht darum, dass der Spiegel genau auf Lufttemperatur muss. Ob man das mit pusten oder pumpen macht ändert das Problem nicht. Ich dachte ich hätte das geschrieben.

Das 42 Tonnen Ding dürfte da schlicht dosierbarer zu kühlen sein, bis das letzte Zehntelgrad erreicht ist.

Clear Skies
Sven
 
Hallo Sven,

man kann mit Wasser ein kleines Objekt aber leichter kühlen als mit Luft, da kleinere Flächen ausreichen. Außerhalb des Teleskops sind dann große Kühlkörper usw. möglich, welche die Wärme leichter an die Luft abgeben können. Dadurch verringert sich das Problem eben doch merklich.

Nicht sinnvoll wäre nur, die Rückkühlung mittels Luft im Teleskoptubus vorzunehmen. Übrigens wäre auch die Pumpe außerhalb desselben besser aufgehoben.

Grüße

fquadrat
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo fquadrat,

ich denke nicht, dass es sich verringert, zumal sich die Frage stellt, ob die Temperaturgradienten innerhalb des Spiegels durchaus größer werden können. Außerdem sind davon die entstehenden Warmluftschlieren im Tubus weder abgesaugt noch verwirbelt.

Clear Skies
Sven
 
Hallo Sven,

der Temperaturgradient wird größer, stärker als beim ausschließlichen Lüfter in Spiegelnähe, aber dafür für eine kürzere Zeit. Danach sollten Warmluftschlieren kaum noch auftreten können.

Viele nicht nur mit Luft gekühlte Teleskope nutzen diese Kühlung nur zum Vor- bzw. schnellen Abkühlen, während sie später abgeschaltet wird. Dann könnte man mit Hilfe eines schwachen Lüfters die Luft im Tubus ungefähr homogen halten. Wichtig dürfte diese Maßnahme bei dunklen Tuben sein, die nicht isoliert sind - da bildet sich ein Temperaturgradient automatisch. Unsere "Altvorderen" wußten, warum der Tubus außen meistens weiß lackiert war.

Klare Nächte wünscht

fquadrat
 
Hallo fquadrat,

meine Erfahrung mit Thermometer am 12" Spiegel ist, dass auch bei 0,3°C und weniger Temperaturdifferenz der Spiegel noch Schlieren produziert. Ein langsam laufender Lüfter zieht die ab oder erzeugt genug Bewegung um sie nicht entstehen zu lassen. Ich traue mir aber nicht zu, mit einer Wasserkühlung 0,1°C sauber anzusteuern oder der Lufttemperatur derart genau zu folgen. Daher denke ich, dass man den Zustand ohne Schlierenbildung durch Wasserkühlung nicht erreichen wird.

Clear Skies
Sven
 
Hallo Zusammen

Das mit der Wasserkühlung im Dobspiegel kam natürlich von der Computerwasserkühlung.

Also muß wohl die alternative sein und das ist der Lüfter.

Manfred
 
Hallo Sven,

die Frage ist halt, wie leistungsfähig die Wasserkühlung dimensioniert werden muß, damit der Spiegel auch wirklich die Temperatur der Luft annimmt. Der Kühler für die Rückkühlung wird ja mit Luft gekühlt, daher sollte die Kühlflüssigkeit in ihm deren Temperatur annehmen, sofern die Lüftung stark genug ausgelegt wird. Da aber Wasserkühlungen schon bei kleinen Durchflüssen große Wärmemengen abtransportieren können, sollte eine moderate Pumpe ausreichen.

Probleme, welche auftreten könnten, sind die nicht gute Wärmeleitfähigkeit des Spiegelträgers und die nicht perfekte Isolierung des Tubus'. Von daher habe ich ja den langsam laufenden Lüfter zur Tubusentlüftung vorgeschlagen. Der sollte, da hast Du natürlich recht, die Schlieren verhindern. Ob er wirklich nötig ist, ist eine andere Sache. Ein Vorteil wäre freilich der geringere Stromverbrauch, schließlich kann während seines Einsatzes auf eine Pumpe verzichtet werden.

Ein gewisser Nachteil einer Flüssigkeitskühlung sind die Schläuche, welche bei einer Undichtigkeit das Teleskop mit Wasser besprühen könnten. Und der Bereich zwischen Tubus und Boden birgt halt eine gewisse Gefahr, beim Schwenken an- oder abgerissen zu werden.

Klare Nächte

fquadrat
 
Hallo fquadrat,

Du erzielst ja dank Abstrahlung des Kühlkörpers nie die Temperatur für das Wasser, auf die sich der Spiegel einpegeln würde. Recht wahrscheinlich, dass man den Spiegel damit künstlich vom Ausgleich abhielte.

Clear Skies
Sven
 
Moin Sven,

wenn man einen "normalen" Lüfter nimmt, wird sich der Spiegel auf die Temperatur der Umgebungsluft einpegeln.

Wenn man eine Wasserkühlung nimmt, wird sich der Spiegel auf die Temperatur des Kühlwassers einpegeln. Diese wird aber, sofern der Konvektor der Rückkühlung und sein Lüfter ordentlich dimensioniert sind, der Temperatur der Umgebungsluft entsprechen, denn die Abstrahlung der meist blanken Konvektoren ist als sehr klein anzunehmen. Viel größer als die Abstrahlung durch den Spiegelbelag wird sie nicht sein, da reicht dann der Luftstrom aus, um die Temperaturen anzugleichen.

Und wenn dann noch eine Ungleichheit vorhanden sein sollte, kann man halt einen Mickerlüfter Luft aus dem Tubus saugen lassen. Dann dient halt die Wasserkühlung nur zum schnellen Herunterkühlen sowie zum Angleich der einzelnen Bereiche des Spiegels.

Allerdings sollte man die Einheit zur Rückkühlung nicht unbedingt neben einen Grill oder Kocher stellen, sonst wird man sich irgendwann über das immer schlechter werdende Instrumentenseeing wundern ...

Grüße

fquadrat
 
Also wenn man schon den Aufwand mit Wasserkühlung treiben möchte, dann ist es doch auch ein Leichtes, eine Messanordung für das Tubusseeing mit einzubauen. :gutefrage:
Einfach per Infrarotsender und -empfänger, die off-axis neben dem OAZ sitzen, die FS-Abbildung auf dem HS als Target nutzen und per Fourieranalyse, die zeitliche Änderung der Frequenzverteilung dieser Abbildung auswerten - ähnlich einem aktiven Autofokus. Nur wird hier kein Fokussiermotor angesteuert, sondern die Daten genutzt, um die Temperatur des Kühlwassers zu regulieren. Je mehr die Frequenzverteilung des Signals variiert, umso mehr Tubusseeing ist vorhanden,....

Wer entwirft die Schaltung?
Wer die Software?
Freiwillige vor!

Hab' ich "einfach" gesagt? :pfeif:
 
:super:

An die habe ich mich auch erinnert - nur ein paar Posts früher. :biggrin:
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo

Den Spruch kennt jeder, Nichts ist unmöglich Toyota.

Also ist eine Wasserkühlung von Dobsonspiegel möglich oder ?) .

Dann sollten schon bei der Herstellung von Rohlingen Spieralförmige Kanäle eingearbeitet werden in den das Gekühlte Wasser Läuft,
und wie das gehen soll ? überlassen wir den Techniker :respekt2: :respekt2: .


Mit Gruß Manfred
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Kanäle bei der Herstellung einarbeiten ist aufwendig, einfacher ist, ein dünnes Kupferrohr oder einen dünnen Schlauch spiralförmig auf die Spiegelrückseite zu kleben.

Grüße

fquadrat
 
Hallo,

wie wäre es denn, wenn man so ein Aluminiumblech zuschneidet und zwischen die Auflagepunkte der Spiegelfassung und den Spiegel legt? Die höhere Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums bietet einen geringeren Wärmewiderstand als Luft und die große Auflagefläche dürfte effektiver sein als eine Kupferspirale.

Gruß André
 
Hallo André,

wie bekommst Du das Wasser so dadurch, daß es nicht an allen Seiten rausläuft?

Grüße

fquadrat
 
Wenns Wasser rausläuft, isses doch gut. Durch die Verdunstung kühlt es dann doch auch. :cool:

Im Ernst:
Die große Auflagefläche kann mehr Wärme gleichmäßig verteilt abführen.
Man kann Kühlfinger mit Wärmeleitkleber ans Blech kleben und die anderen Enden an alles Mögliche anschließen. Mir gings eigentlich eher um die Befestigung der Kühlung am Spiegel, ohne die Spiegelzelle verändern zu müssen.



Gruß André
 
Hi André,

macht die Befestigung zwischen Spiegel und Spiegelzelle, die Auflagepunkte nicht obsolet?
Oder anders gefragt: warum der Aufwand mit den Auflagepunkten, wenn flächig unter dem Spiegel das Alu als Auflage dient?
 
Zitat von watkin:
Hi André,
macht die Befestigung zwischen Spiegel und Spiegelzelle, die Auflagepunkte nicht obsolet?
Oder anders gefragt: warum der Aufwand mit den Auflagepunkten, wenn flächig unter dem Spiegel das Alu als Auflage dient?
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Feste Körper berühren einander mikroskopisch gesehen nur an 3 Punkten, bis der obere Körper auf den anderen sackt.
Da Glas nachgibt, würde der Spiegel wie eine Pizza aufs Blech absacken, sich dabei verziehen und ein unscharfes Bild wäre die Folge (auch bei einem z.B. 5cm dicken 16" Spiegel).
Man könnte natürlich einen dickeren Spiegel nehmen, aber die Auskühlzeiten wären absolut inakzeptabel.

Mit dem bloßen Auge sieht man diese Verzerrungen auf der Oberfläche natürlich nicht, aber es reicht schon wenn der Spiegel sich um wenige hundert Nanometer verbiegt.
Daher muss man das Gewicht des Spiegels auf eine bestimmte Anzahl Auflagepunkte gleichmäßig verteilen, damit sich der Spiegel nicht verbiegen kann und keine Verzerrungen auftreten. Wie viele Punkte sinnvoll sind kann man berechnen (mit dem Programm "Plop").
Mehr Infos dazu findest Du z.B. hier.

Was das Durchspülen des Spiegels angeht, sehe ich das kritisch, denn ich frage mich, was das mit dem Material machen würde, wenn der Spiegel unterschiedliche Dicken (bedingt durch die Kanäle) hätte und dadurch deren Oberflächen eventuell unterschiedlich absacken würden. Ich glaub das würde sehr viel mehr Probleme bringen als es lösen würde, besonders bei großen Spiegeln.

Ich denke die klassischen Lösungen sind immer noch die Besten:

  • möglichst dünner Spiegel (bedingt eine exakt gearbeitete Spiegelzelle mit vielen Auflagepunkten)
  • offenes Spiegelboxdesign um Luft zirkulieren zu lassen
  • Lüftersystem
  • möglichst vorher schon Anpassung an die Umgebungstemperatur (z.B. Lagerung des Teleskops im Jetbag auf Dachgepäckträger und anschließende Fahrt zum Standort)

Viele Grüße,
Sebastian

 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Sebastian,

eine Anmerkung zu
Zitat von SiriusOne:
Was das Durchspülen des Spiegels angeht, sehe ich das kritisch, denn ich frage mich, was das mit dem Material machen würde, wenn der Spiegel unterschiedliche Dicken (bedingt durch die Kanäle) hätte und dadurch deren Oberflächen eventuell unterschiedlich absacken würden.
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Der Spiegel hat unterschiedliche Dicken, außer, man würde auch die Rückseite parabolisch schleifen. Dadurch kühlt der Rand langsamer aus, weshalb Parabolspiegel aus normalem Glas beim Auskühlen nicht nur ihre Brennweite ändern, sondern auch gerne eine hyperbolische Form annehmen.

Professionelle Spiegel wurden schon vor Jahrzehnten gelegentlich mit (wabenförmigen) Aussparungen gegossen, haben also schon in kleinen Bereichen sehr unterschiedliche Dicken. Schaden tut's offensichtlich nicht, siehe Hale-Reflektor.

Grüße

fquadrat
 
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