Entwicklung eines Frostfutterautomaten!

  • Hallo Dirk,

    neben zwei 12V Zylindermagneten und einem 12V Elektromotor (für die habe ich schon eine relativ günstige Lösung gefunden, muss ich zwei 230V Pumpen Schalten. Diese haben 5 bzw. 23W.

    Allerdings soll die erste der beiden nach etwa 15min. einschalten und durch einen anderen Schaltstrom wieder abbrechen (reset). Die zweite Pumpe muss dann im Anschluss für eine fest eingestellte Zeit laufen.
    Bislang benötige ich dafür das hier

    Gruß
    Benjamin

  • Hi Benjamin,

    und Du bist Dir sicher, das du für die Steuerung keinen programmierbaren Logikcontroller a la ATMEL oder einen kleinen Aquariencomputer von GHL nehmen willst? Mit dem ATMEL kenne ich mich leider nicht so aus, aber das sollte machbar sein. Wenn Du noch mehr machen willst, würde sich ein GHL anbieten. Hier kannst Du jedwede Verbraucher an die Schalt-Schnittstellen (S) anschließen und dann programmieren. Das geht notfalls auch ohne teure Steckdosenleiste von GHL...

    Vorteil des Ganzen wäre auch eine programmierbare logische Verrieglung der Signale. Damit nicht die Baugruppe 1 noch läuft und Baugruppe 2 schon zu früh zuschaltet usw.

    Ciao sagt Nico.

  • Die Atmel Geschichte würde sich anbieten.

    Ich weiß nicht ob du den Arduino kennst aber geh mal auf arduino.cc

    Das Ding ist wirklich kinderleicht zu programmieren und kommt voll montiert.

    Grüße Christian

  • Hallo,

    das sieht sehr interessant aus, werde mir beide Systeme heute Abend sehr genau ansehen, auf den ersten Blick scheinen sie preislich nicht sonderlich von einer Siemens Logo entfernt zu sein.

    Das ist auch das richtige Stichwort, mein Prototyp wird wohl doch mit der vorhandenen Logo gesteuert werden, das Programm ist fast fertig :grinning_squinting_face: und die kenne ich schon aus dem Studium.

    Da ich aber denke das es noch ein paar Nachbauten geben wird suche ich weiterhin eine günstige Lösung für die Steuerung, da eine Logo nur für den Automaten eindeutig zu teuer ist, da könnten eure Vorschläge also noch sehr gut einfließen :thup

    P.S. ich plane keine Serienproduktion, falls das jetzt so klingen sollte, nur ein paar Nachbauten für Freunde und bei Interesse für Mitgleider dieses Forums, da ich dann die Formen usw. schon habe. Und vielleicht brauche ich ja selber mal einen zweiten.

    So jetzt hole ich erstmal Wärmeleitpaste fürs Pelztier, hoffentlich kommen die anderen Teile für die Kühlung vor dem WE, dann gibts am So. oder Mo. hoffentlich erste Meldung ob alles vergebens war oder nicht.

    Gruß
    Benjamin

    Einmal editiert, zuletzt von Benjaminb (10. Mai 2010 um 16:55)

  • Hi Benjamin,

    na wenn Du das so siehst dann nimm wirklich die ATMEL-Geschichte. Das ist SEHR preiswert. Freilich würde mir der GHL besser gefallen, da ich den schon habe, aber der ATMEL ist einfach bei Preis/Leistung unschlagbar. Sicher wirst Du hier auch noch jemanden finden, der das Teil programmieren kann und schon gibt es FroFu-Automaten für alle! Feine Sache! :thup

    Ciao sagt Nico.

  • Hallo Nico,

    Ohne die Zeitrelais oder sonstige Relais gerechnet liegen die Materialkosten bei voraussichtlich 250€, also wenn schon ein ausbaufähiger Komputer oder SPS vorhanden ist, dann wäre der Automat wirklich sehr günstig.

    Wie schon geschrieben, die ATMEL-Geschichte sehe ich mir gleich an.

    Gruß
    Benjamin

    EDIT: Schon das Grundgerät der Atmel Serie kostet fast so viel wie die Zeitrelais, da sehe ich keinen großen Vorteil, auch wenn damit sicherlich noch weitere Funktionen leicht zu realisieren wären, aber das muss dann jeder für sich ausmachen. Dennoch vielen Dank für die Tips :thup

    Einmal editiert, zuletzt von Benjaminb (10. Mai 2010 um 21:22)

  • Hi Nico,

    du hast recht, habe ich nicht richtig gesucht :yrf
    14 ein bzw. Ausgänge lassen ja einiges zu, wenn sich jemand mit der Programmierung auskennt, sollte das sehr interessant sein.

    Aber jetzt werde ich ersteinmal den Prototypen mittels Logo zum Laufen bringen, wenn dann gesichert ist das alles so zummen funktioniert werde ich das sehr gerne in Angriff nehmen.

    Relais brauche ich bei den Zeittrelais nicht, sind ja selber welche :winking_face: aber mit der Logo und anderem sind sie natürlich immer notwendig, aber da habe ich wohl mit dem hier etwas günstiges und wie ich denke gutes gefunden.

    Gruß
    Benjamin

    Edit: Gehe ich richtig in der Annahme, dass die fertig gelötet sind, oder ist das ein Bausatz?

    Einmal editiert, zuletzt von Benjaminb (10. Mai 2010 um 21:56)

  • Hi Benjamin,

    na ich würde davon ausgehen das die das auch meinen wenn sie schreiben: "Lieferumfang: Fertig bestückt mit Relais 12 V/DC Best.-Nr. 50 39 83". Preislich käme das auch hin.

    Ciao sagt Nico.

  • Hi Nico,

    sorry ich meinte den Arduino, aber auch für den habe ich schon gesehen, dass der fertig bestückt ankommt. Finde die Teile klasse, wegen der schnelleren oder unkomplizierteren Einrichtung werde ich zuerst die Logo einsetzen, dann aber sicherlich auf den Arduino umsteigen.
    Daher nochmal ein großes Danke für diesen Tip :flower:

    Gruß
    Benjamin

  • Hallo Bastelfreunde,

    wie sieht es mit den anderen FroFu Automaten aus, gehts weiter oder ist schon jemand fertig?

    Meiner ist eigendlich durchgeplant und so langsam in der Entstehung begriffen. Leider zeigt sich das einzige wirkliche Problem ausgerechnet bei der Wärmeabfuhr der Peltierelemente. Bei einem 15*20cm großen Rippenkühler mit 12cm Lüfter hätte ich mir nicht vorgestellt, dass zwei in Reihe geschaltete Peltierelemente den Kühler so extrem aufheizen. Abhängig wie schnell ich eine passende Wanne finde werde ich es morgen oder am WE mal mit einer Wasserkühlung versuchen.
    Notfalls kaufe ich einen Wasserkühler für CPUs.
    Hat da jemand eine Empfehlung, ich muss etwa 140W abführen :wink

    Sollten sich die Peltierelemente als nicht beherschbar erweisen greife ich auf fertige Tiefkühlboxen zurück, der Apparat wird also auf alle Fälle gebaut. Wäre nur schön wenn es mit einer maßgeschneiderten Kühlung läuft, um nicht zu sagen selbstgebaut :winking_face:

    Gruß
    Benjamin

  • Ich habe auchmal versucht sowas ähnliches zu bauen, allerdings nur mit 70W Peltierelementen (braucht man ja auch schon ein ordentliches Netzteil dafür). Ein guter CPU Kühler mit Heatpipes, grossen Lamellen und einem Lüfter (eventuell ein besonders leiser) drauf, also so in etwa, funktionierte recht gut und wurde nur leicht warm. Kleinere Kühler wurden dagegen sehr warm an der Basis. Insgesamt hatte ich aber eher Probleme, die kühle Seite ordentlich anzukoppelt (mit kleinem Kühler vereist sie sehr schnell, und hat dann kaum noch Kühlwirkung). Wollte eigentlich nochmal mit Heatpipse oder einem grossen Blech probieren, habe das Projekt aber erstmal abgebrochen.

    Gruss,
    Steffen

    Edit: Habe nochmal nachgesehen, ich hatte 35W Elemente benutzt. 15V, 3.9A passte am besten zu den vorhandenen Netzteilen (in der Regel mit 12V betrieben). Das 70W Element (15V, 8.5A) ist noch unbenutzt.

    Einmal editiert, zuletzt von bendel (14. Juli 2010 um 22:44)

  • Hallo Benjamin

    Woher kommen bitte die 140W Abwärme für einem Frostfutterautomat? Wenn nur 50W davon Kälteleistung wären kommst du schon in die Grössenordnung einer Tiefkühltruhe.

    MfG Bernd

    Einmal editiert, zuletzt von Bernd Burba (14. Juli 2010 um 22:26)

  • Hallo Stefen,

    danke für dein Post, die 140W warenbei mir auch nur der maximal Wert, wenn ich zwei Pelztiere in Reihe Schalte. Ansonsten sind es bei mir sogar nur 60W Elemente, werde mir den Kühler im Link mal ansehen, denn Luftkühler sind natürlich handlicher. Auf der Innenseite konnte leider noch kein Eis entstehen, habe da aber schon eine Idee.

    Gruß
    Benjamin

  • Hallo Bernd,

    62W vom 1. Peltierelement + 62W vom 2. Peltierelement (wenn beide in Reihe geschaltet werden um das dT zu vergrößern) + etwa 20W wenn die Isolierung viel schlechter wird als berechnet.

    Da ich bei einer ausreichenden Wärmeabfuhr hoffentlich mit einem Element auskomme und der Wärmeverlust vermutlich nicht 20W sondern eher 8W betragen wird, sind es am Ende nur 70W die abzuführen wären. Das sind auch nur die Daten für den "großen", mit 42 Futterfächern, so dass die Urlaubsvertretung nicht einmal Futter nachlegen muss.

    Für den Alltag ist ein deutlich kleinerer Apparat (7 Rationen) geplant, dessen Kühlung dürfte dank Regler deutlich weniger Energie verbrauchen.

    Gruß
    Benjamin

  • Hallo Benjamin,

    Die 60 oder 70K dT der üblichen Elemente sollten doch eigentlich reichen, oder (also 50Grad Celsius an der warmen Seite und Minusgrade an der kalten)?
    Ich bin nicht sicher, ob so wie du sie in Reihe schaltest, das ganze Sinn macht. Die Elemente erzeugen doch eine ganze Menge zusätzliche Wärme. D.h. das zweite Element wird an der kalten Seite stark erhitzt, und wenn es sie nicht abführen kann, wird auch das erste zu warm.

    Gruss,
    Steffen

  • Hallo Benjamin

    Was brauchst du denn für eine Temperatur im Frostfutterautomat, das du zwei Peltiers in Reihe schalten musst. Das ist vom Wirkungsgrad her eher nicht zu empfehlen.
    Was mir noch einfällt, für den Fall eines Stromausfalls musst du unbedingt für den " Großen " Vorkehrungen treffen, dass nicht verdorbenes aufgetautes Futter ins Becken kommt. Wenn deine Konstruktion , die ich ja nicht kenne, es zulässt kann ein kurzer Stromausfall ja überbrückt werden. Das setzt aber dann eine sofortige Abkühlung wieder mit entsprechender Kühlleistung wieder voraus. Oder bei Überschreitung eines Zeitlimits die Abschaltung.

    Hallo Steffen

    Das mit dr Temperaturdifferenz ist so eine Sache. Die 70° werden nur erreicht bei einem Wärmetransport von 0 Watt. Dagegen wird der maximale Wärmetransport bei dT von 0° erreicht. Irgendwo dazwischen liegt, abhängig vom Anwendungsfall, das Optimum.
    Viele Grüße Bernd

    Einmal editiert, zuletzt von Bernd Burba (14. Juli 2010 um 23:14)

  • Hi,

    @ Steffen, die 60-70K sind eher theoretische Werte, da diese nur bei minimalem Wärmestrom ereicht werden, und das in Reihe schalten war nur ein Versuch, da ich sehen wollte wie sich dieses bemerkbar macht (fazit, es lohnt nicht). Werde daher in Zukunft alle Versuche mit einfachem Element machen.

    @ Bernd, ich hatte so an -8°C gedacht, sollte also auch mit einem einfachen Element ereichbar sein. Wie schon geschrieben, war das nur ein Experiment. Einen Temperaturpuffer mit Phasenwechsel (f/l) habe ich vorgesehen, und die Steurerung in der Endversion (mit der Logo des Testapparates wird es nicht gehen?) so programmieren, dass eine Temperaturüberschreitung zum Abschalten führt.

    Gruß
    Benjamin

    Einmal editiert, zuletzt von Benjaminb (14. Juli 2010 um 23:16)

  • Hallo Benjamin

    Wenn du deine zwei Elemente nebeneinander montierst und nicht mit voller Leistung fährst ( das erhöht den Wirkungsgrad ) und auf der kalten Seite gut isolierst, dürfte das mit den -8° überhaupt kein Problem sein. Mit den nötigen Überwachungsfunktionen sollte es funktionieren.
    Trotzdem würde mich noch interessieren wie es gehen soll. Ich denke da an Steuerung der Portionierung usw.

    Für heute erst mal Gute Nacht. Bernd

  • Hallo Bernd,

    habe heute auch mal beide Elemente parallel angeschlossen, aber auf Grund der schlechten Wärmeabfuhr bin ich nur auf 16°C gekommen, mit einem auf 17°C. Muss mir ersteinmal einen richtigen Kühler besorgen und den irgendwie festbekommen.
    Habe gerade gesehen, das die CPU Kühler mit 3Pins angeschlossen werden, mal sehen wie die an einem einfachen Netzteil angeschlossen werden können.

    Die Portionierung, Spülung und Förderung möchte ich erst posten, wenn sie wirklich funktioniert, man weiß ja nie. Aber Probleme sind dazu da um gelöst zu werden.

    Gute Nacht
    Benjamin

  • Hallo Benjamin,

    3polige Lüfter sind kein Problem, das dritte Kabel ist nur ein Tachosignal, sprich Drehzahlsensor.
    4polige Lüfter werden über PWM gesteuert. laufen aber meines Wissens auch, wenn Du sie an 12V hängst. Bei diesen Lüftern würde ich aber nicht anfangen wollen die Drehzahl über eine Spannungsänderung zu regeln.
    Die 3poligen 12V-Lüfter laufen meist auch schon bei 5...7V los, in diesem Bereich kannst Du sie dann Regeln - falls das überhaupt geplant war.

    Gruß Dirk

    160x65x65cm Plexiglas, Aquaphoton 4xT5 54Watt,2x150Watt, Strömung: Abyzz A200, RF-Pumpe: Abyzz200, ATI Powercone 200

  • Hallo Dirk,

    dann habe ich richtig vermutet, da ich keine Drehzahlsteuerung geplant habe, reicht ein einfaches Netzteil.


    Gruß
    Benjamin

  • Hallo,

    so ich habe den CPU Kühler den Steffen vorgeschlagen hat montiert, auf der kalten Seite befindet sich immer noch der hier, sowie ein kleiner Lüfter der die Luft in Bewegung hält. Der erste Test mit einem Element (60W) ergab ein dT von 23 K, dass ist gut aber noch etwas zu wenig.
    Ich werde noch versuchen die kalte Seite des Strangkühlkörpers, die zur Aussenseite zeigt besser zu isolieren.
    Ansonsten muss ich überlegen wie ich zwei Elemente parallel an ein CPU Kühler koppeln kann, denn dessen Kontaktfläche ist etwa 40*50 mm groß. Vielleicht setze ich einen Kupferblock dazwischen, wenn ich einen mit entsprechender Oberflächengüte bekomme.
    Während ich das so schreibe fällt mir auf, die Temperatur steht seit zwei Stunden konstant auf 4,8 °C, macht das überhaupt sinn zwei Elemente parallel zu verwenden, die würden doch kein größeres dT ereichen oder verstehe ich da etwas falsch?

    Wer weiß bei welcher "BurnIn" Temperatur sich diese Flüssigmetallpads verflüssigen?

    Gruß
    Benjamin

  • UpDate,

    nach Aufrüstung der Isolierung wurde ein Beharrungszustand von -3,1 °C bei 27,3 °C Raumtemperatur erreicht. Ja da steht ein Minus vor dem Wert :grinning_squinting_face:

    So für das letzte Bisschen werde ich doch zwei parallel anschließen.

    Frage: Spricht etwas dagegen die Leitungen parallel zu schalten, oder ist Reihenschaltung besser? Da das selbe Netzteil mit dem Temperaturregler verwendet werden soll fällt die Möglichkeit zwei angepasste Netzteile zu verwenden weg.

    An dieser Stelle mal ein GROßES DANKE für die vielen Hilfestellungen hier :thup
    Benjamin

    Einmal editiert, zuletzt von Benjaminb (18. Juli 2010 um 21:57)

  • Hallo Benny,

    was meinst Du mit Parallel -und Reihenschaltung?
    Wärmenetechnisch oder elektrisch?
    Elektrisch hängt natürlich vom Netzteil ab. Schaffts den Strom, dann parallel. Ansonsten benötigst Du ja die doppelte Spannung.

    Dirk

    160x65x65cm Plexiglas, Aquaphoton 4xT5 54Watt,2x150Watt, Strömung: Abyzz A200, RF-Pumpe: Abyzz200, ATI Powercone 200

  • Hallo Dirk,

    ich meine elektrisch, und die Elemente sollen je mit halber Leistung laufen, ist vom Wirkungsgrad her wohl besser.

    Bernd hat auf Seite 2 geschrieben:

    Zitat

    Betreibt man also bei halbem Strom hat sich zwar der interne Wärmetranport halbiert aber die elektrische Verlusstwärme sinkt auf ein viertel ( U/2*I/2) und es bleibt zum eigentlichen Kühlen mehr übrig . Und auf der warmen Seite ist weniger abzuführen .

    Gruß
    Benjamin

    Edit: Habe gerade mal die Messabweichung des Thermometers bestimmt, unglaubliche 5 K zuviel gezeigt :winking_face_with_tongue:
    Damit habe ich das Ziel von -8 °C schon erreicht :smiling_face_with_sunglasses:

    Einmal editiert, zuletzt von Benjaminb (18. Juli 2010 um 23:09)

  • Hallo Benjamin

    Ich glaube deine Versuche bringen dich letztendlich nicht weiter, da du dich zu sehr an der Temperaturdifferenz deines Versuchsaufbaus orientierst. Bei einem großen Kühlkörper an der "Kaltseite" kannst du bei schlechter Isolation keine großen Temp.-Differenzen erwarten.
    Zuerst musst du wissen was du für eine Kälteleistung du brauchst. Das hängt von der Isolation und der gewünschten Innentemperatur deiner "Kältekammer" zusammen. Dann musst du noch berücksichtigen wie hoch die Temp. an der warmen Seite des Peltiers werden kann ( Kühlung ). Anhand der Kälteleistung und der Temperaturdifferenz des Peltierelementes kannst du dann dein Element dimensioneren. Ein paar gute Hinweise findest du hier

    Viele Grüße Bernd

  • Hallo Bernd,

    danke für den Link, ich hatte nur eine ältere Version des Textes.

    Theoretisch habe ich mir den Wärmestrom durch die Isolierung berechnet (10 W), aber Theorie und Realität sind zwei verschiedene Dinge und Papier ist geduldig. Inzwischen habe ich zwei Elemente parallel angeschlossen getestet und nur noch das Problem wie ich Beide möglichst mit dem einen CPU Kühler betreibe. Die eingesetzte Alu-Brücke war zu dick und führte die Wärme nicht ausreichend an den Kühler ab. Ich denke mit einer geeigneten Verbindung sollte das Thema Kühlung erledigt sein. Bisher erreiche ich ein dT von 32 K.

    Heute werde ich ersteinmal die Steuerung mittels LOGO fertig stellen, wenn auch die Verbraucher teilweise noch fehlen. (Nicht das es zu Verwirrungen kommt, die Logo ist nur für den "Prototyp", später soll ein Arduino das übernehmen).

    Gruß
    Benjamin

  • Hi,

    irgendwie ist mir da der Studienabschluss in die Quere gekommen, daher lag/liegt das Projekt vorübergehend auf Eis (Wortspiel :winking_face: . Bin aber sehr optimistisch ihn noch dieses Jahr "fertig" zu haben.

    Die Hardware ist so ziemlich vollständig hier, muss nur noch zusammengebaut werden.

    Gruß
    Benjamin

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