ZitierenUnd wenn das Boot nicht fährt, werden die Motortreiber ja auch nicht beansprucht wodurch wesentlich weniger Hitze entsteht.Zitat von Hellmut
lg binaer
Hallo Freunde
Da ich nun am Aufbauen von stupsis Motorsteuerung bin, habe ich mich natürlich auch mit dem Einbau in meinem "schwimmenden Roboter" beschäftigt. Da ich jeweils bis max. 24V/8A, also knapp 200W für meine Motoren brauchen könnte, hat mich doch Größe und Gewicht der Kühlkörper beunruhigt. Jetzt möchte ich die Möglichkeit prüfen eine Wasserkühlung vorzusehen. Da es sich um ein Modellsegelboot handelt, ist später im Betrieb der Zugang zu Wasser kein Thema.
In einem Thread auf den ich hier im Forum gestossen bin, habe ich einen Link zum Thema PC und Wasserkühlung gefunden. Dort werden gerne Eheim Pumpen verwendet. Die verbieten sich in meinem Boot wegen Größe und Stromverbrauch.
Da ja alle Boards dem Roboternetz-Standard entsprechen und ich neben der RN-Motor noch 3 der Motorsteuerungen von stupsi einsetzen werde, könnte man mit diesem Verfahren die 4 Boards in einen Träger montieren mit gerade soviel Abstand zwischen den Boards das die Messing-Rechteckprofile an Stelle der Kühlkörper dazwischen passen. Wenn alle Profile den gleichen inneren Querschnitt haben, müßte man durch eine Pumpe angetrieben für einen gleichen Wasserfluß sorge tragen können. Ich spare dadurch mindesten 50% des Einbauraumes.
Bin mal gespannt.
Hat jemand Erfahrung im Einsatz einer Wasserkühlung in einer Platz kritischen Akku-betriebenen Umgebung Erfahrung?
Meine Gedanken im Augenblick drehen sich um den Einsatz vom Messing Rechteck Profilen wie man sie im Flugzeug-Modellbau zum Verbinden der Tragflügel einsetzt. Also etwa 20mm x5mm, also Innenabmessungen etwa 17mm x 2mm. Dieses Profil mit Wärmeleitpaste auf die Wärmequelle pressen. Gehirnschmalz muß noch eingesetzt werden möglichst wenig Energie für die Wasser-Umwälzung einzusetzen. Dabei denke ich daran die Temperatur zu messen und bei Bedarf eine möglichst kleine Wasserpumpte zu aktivieren. Wenn das Boot Fahrt macht könnte es sein das ein solches System ohne Energieeinsatz in einer Pumpe von selber dafür sorgt Wasser von Außen durch die Schläuche und das Profil fliessen zu lassen. In der "Entwicklungsumgebung", also jetzt wo ich in meiner Werkstatt arbeite, könnte eine Eheim Pumpe für die Umwelzung sorgen.
MfG
Hellmut
Und wenn das Boot nicht fährt, werden die Motortreiber ja auch nicht beansprucht wodurch wesentlich weniger Hitze entsteht.
lg binaer
Alkohol ist des Menschen grösster Feind!
Doch in der Bibel steht geschrieben, du sollst auf deine Feinde lieben!
Das geht noch einfacher...........
verpass dem Teil doch einen geeigneten Rumpf (oder Teil davon) aus Kupfer oder Aluminium.
Auf die Innenseite kannst du Platten/Winkel etc führen die die Wärme der Kühlkörper direkt ans Wasser geben.
Oder Du schraubst statt der Kühlkörper nur einen Alu- oder Messingblock mit ca 15x10 mm an die Leistungstransistoren.
Durch diesen Block bohrst Du vorher längs ein Loch und lötest/schraubst in die Löcher ein Schlauchanschlußstück ran.
Du kannst die Platinen im Rumpf dann so anordnen wie es vom Gewicht und Platz her am besten geht.
Dann nur noch alle Anschlußstücke mit Schläuchen und einer kleinen 12V Pumpe verbinden.
Wenn die Kühlung dann nicht ausreicht könntest Du einen etwas größeren Block nehmen und zwei Kanäle reinbohren
und das Wasser hin und zurück leiten.
Gruß
m.artmann
Ich meine auch, ein Teil eines Schiffes das mit Wasser in Berührung kommt müßte sich am einfachsten im Bereich des Rumpfes finden lassen.
Unsichtbar vielleicht am Kiel?
Manfred
die idee von artmann finde ich persönlich auch am besten. genauso hätte ich es auch gelöst. als material würde ich alu nehmen. das gibt auch ohne wasser die wärme besser an die umgebung ab.
Hallo Hellmut,
du hast eine sehr schöne Frage gestellt. Das Kühlproblem an dem Board ist immer noch ungelöst, und Wasserkühlug wäre sehr effizent.
Das Board ist mit 2 SMD-H-Brücken bestückt, die eine Bauhöhe von 2mm haben. Lötpunkte in der Nähe haben eine Höhe von ca. 3mm. Die lassen sich sicher auf ca.1,5mm kürzen; der temperatursensor hat aber eine Höhe von 3mm! Der Chip lässt sich sehr gut von der Lötseite kühlen; sein Gehäusematerial scheint eine günstigen Rth-Wert zu haben.
Bei 24V /2x 8A ist eine Gesamt-Verlustleistung von ca. 6- 8W abzuführen.
Als einfache Lösung habe ich 2 ALU-Klötze 15x15mm als Abstandhalter zwischen Chip und Kühlkörper gelegt, und einen Standard-Profilkühlkörper untergeschraubt.. Tests mit 4A brachten eine geschätzte Temperaturerhöhung von weniger als 10°C. Der Chip kann übrigens weitaus höhere Ströme, wenn er gut gekühlt wird. Daher ist eine optimale Kühlmöglichkeit sehr interessant.
Hier ein paar Bilder zum Aufbau.
Bild 1: mein Kühlkörperaufbau
Bild 2: Lötseite mit Chips ohne Kühlkörper
Bild 3: Board mit Kühlkörper
Oh, 3 Bilder sind das Maximum. Schade, es reicht aber für den Anfang.
Es gibt auch noch eine Möglichkeit, die Chips von der Bestückungsseite zu kühlen. Unterhalb der Shunt-Widerstände könnte man auch ALU-Winkel anbringen, die die Abwärme mit >2°/W wn eine große Kühlfläche oder ein Kupferrohr führen ; aber wie???
Gruß Stupsi
du könntest seitlich noch zwei 40mm lüfter anbringen (luftsrom längs durch die kühlrippen), die die wärme an die umgebung "abblasen", dies würde die effiziens noch steigern!
Die Idee mit dem Rumpf einlagen finde ich nicht so gut, da man das relativ schwer dicht bekommt.
Ich würde eine Konstruktion mit Schläuchen empfehlen.
Wenn der Druck während der Fahrt nicht reicht, um das Wasser hochzubefördern, würde ich mit einer kleinen Zahnradpumpe nachhelfen.
Ich weiß ja nicht, wie groß das Bot ist, aber wenn die Sonne richtig draufscheint und die Motoren richtig heiß werden, dann nützt ein Lüfter auch nichtmehr soviel.
Das Problem bei einem Boot ist ja, dass man nicbt einfach ein Lütungsloch lassen kann.
MfG ACU
Du musst zusehen, daß Du es irgendwie schaffst, Wasser von Drausen an den Kühlrippen vorbeizuführen. Allerdings: Luftkühlkörper sind keine guten Wasserkühlkörper. Genrell ist es das Problem, die Wärme an das Wasser zu führen und dieses rasch auszutauschen, W. schlecht leitet!
Damit Du mal einen Eindruck erhälts: In meinem CPU-System fliesst das Wasser mit rund 10cm3/sec durch den Schlauch und erwärmt sich um weniger als 1 Grad für einen Athlon1800 und logischrweise um ein weiteres Grad für den zweiten Athlon im anderen Board. (Dual-System). Der Radiator (reine Lüftkühlung mit 2 Stück 120cm Lüftern hat einen Temperaturabfall von min. 8 Grad (Wasser gegen Luft). Bei 30 Grad Aussentemperatur bekomme ich so 2 Prozis, die intern mit gut 50-55 Grad laufen!
Du kannst Dir hier sicher mehr Temp-Diff erlauben, aber trotzdem wirst Du ohne aktive Luftkühlung nicht auskommen. Es sei denn, wie gesagt, du kriegst es hin, stets neues kaltes Wasser nachzuführen und großflächig über die Kühlrippen zu leiten. Du könntest ein kleines Aluflachgehäuse nehmen, direkt auf die Chips kleben und dort flach das Wasser einleiten.
Wenn die Auslassöffnung des Kühlers direkt vor den Propeller im Wasser gelangt, dann zöge dieser noch etwas Wasser durch, denke ich. - Ist aber nicht so effektiv.
Das Beste aber ist es eine (gfs krummlinige) Wärmebrücke aus einem Kupferblock zu bauen, welcher die Chips direkt auf das Alu des Bodens brückt! Kupfer hat auch bei dieser Länge von 2-3cm und der obigen kleinen Fläche höchstens 4-5 Grad Wärmegradient je 10 Watt, damit könnte man in beiden Chips 60 Watt verbraten und bliebe selbst bei 40 Grad Wassertemp. immer noch im akzeptablen Bereich der Chiptemperaturen. Einen dicken Kühlkörper kannst Du Dir dann sparen!
Artikel zu dem Thema findest Du unter http://audiopc.ultracool.de
-> "idealer Kühler"
-> "Funktion der Wasserkühlung"
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