PC-Lüfter als Kühler programmieren

[Gondelulf]

Hallo Zusammen,

zunächst vorweg - ich habe keinerlei Ahnung von Programmieren, von Heiz und Kühltechnik oder sonstigem - Sämtliche ggf. naive oder dumme Fragen meinerseits sind zu 100% purem Unwissen geschuldet^^

Zunächst mal die Situation: Ich arbeite in der medizinal Chemie wo wir täglich mit den unterschiedlichsten Reaktionen arbeiten. Seit vielen Jahren wird auch die Photo Chemie bei uns immer häufiger angewandt. Hierbei Wird die Reaktionslösung mit hochleistungs (UV) Lampen bestrahlt und somit zur Reaktion gebracht. Das Problem dabei ist, das die Lampen die Reaktionslösung stark aufheizen (auf 50-60°C) was es zu vermeiden gilt.. Die Reaktionsgläser in Wasser zu kühlen geht leider nicht, da durch das Wasser die Intensität der Strahlung im Reaktionsglas stark abfällt.

Beim letzten nutzen meines Nano an meinem PrimoXL kam mir dann aber eine Idee..

Ich würde gerne eine PC-Lüfter so ansteuern, dass er beim überschreiten einer Temperatur von 25°C anspringt und unterhalb von 20°C wieder komplett ausgeht. Der Lüfter würde über einem Behälter mit Trockeneis sitzen und die Kaltluft dann in den Reaktionsraum blasen. Ich habe (auf die schnelle) zwar temperaturgesteuerte Lüfter gefunden aber die fangen meist bei 38°C an mit vollgas zu laufen, laufen unter der Temperatur immer mit geringer Geschwindigkeit weiter. Das würde unsere Reaktionen zu stark runter kühlen..

Am liebsten wäre mir natürlich ein fertiger Lüfter mit Temperatursonde, bei der ich die "Wunschtemp." einstellen kann (oder fest auf 25°C ist) und im Ruhezustand der Lüfter auf 0RPM geht. Wenn es was fertiges nicht gibt - kann mir einer von euch sagen wieviel Aufwand das wäre einen Raspberry Pi für so etwas zu programmieren? Oder meinen Nano umzuprogrammieren?

Vielen Dank schonmal^^

Gruß Christoph

 

[s.ochs]

Hi Christoph,

hast du schon mal irgendwas in Richtung Arduino oder Mikrocontroller gemacht? Deine Anforderungen an die Elektronik sind nicht besonders groß, sowas lässt sich auch als "Anfänger" ganz gut umsetzen. Wenn das ein stand-alone Gerät sein soll, ohne jegliche Anbindung an Wifi oder sonstige Endgeräte, würde ich eher zu einem Arduino als zum Raspberry Pi greifen. Den kannst du durch Steckerziehen einfach ein/aus-schalten.

Ich denk mit folgenden Materialien kämst du aus:
- Ardunino Uno (als Controller)
- DS18B20 Kabelfühler oder DHT11 (zur Temperaturmessung, die One-Wire-Fühler lassen sich leicht mit einem Arduino verbinden)
- Solid State Relais, normales Schaltrelais oder MosFet-Modul (zur Ansteuern des Lüfters mit einer eigenen Spannungsquelle)
- passender Lüfter
- Netzteile für Lüfter und Controller

Der Vorteil: zum Ardunino findest du jede Menge Hilfen im Netz, z. B. einfach nach "Arduino + DS18B20" suchen, und schon brauchst du den entsprechenden Programmiercode zur Temperaturmessung eigentlich nur ausschneiden und in dein Programm einfügen. Wenn du das Ganze als kleine "Weiterbildung" in Sachen Programmierung siehst, ist das ein guter Einstieg. Für das oben beschriebene "Programm" kommst du vermutlich mit 10-15 Zeilen Code aus.

Den Lüfter würde ich über ein SSR, Relais oder MosFet-Modul schalten. Das SSR (oder ähnliches) erhält über einen Output vom Arduino ein Signal zum Schalten (5V). Das SSR wiederrum sitzt mit der Leistungsseite in der Zuleitung zum Lüfter und schaltet die Versorgungsspannung des Lüfters. So kann der Lüfter auch eine eigene Spannungsquelle haben, falls hier was anderes als am Arduino benötigt wird.

Die OneWire Kabelfühler haben den Vorteil, dass sie direkt digital vom Controller ausgelesen werden können. Du musst dir da keine Gedanken zur Analog-Digital-Wandlung, wie in den Thermos umgesetzt, machen. Die Auflösung und der Messbereich ist hier beschränkt, passt von den Anforderungen aber vollkommen.

Ich habe mal schnell nach "Arduino Lüftersteuerung" gegoogelt, da findet man auch einiges, z. B. das hier:

Seine Programmierung ist schon etwas aufwendiger als das was du brauchst.

Gruß
Steffen

 

[Gondelulf]

Hey Steffen,

vielen vielen Dank für deinen Ausführlichen Beitrag. Werde mich die Tage mal zu dem Thema Arduino ein wenig einlesen - habe bislang gar keine Erfahrung damit. Aber da ich das Gehäuse für den Reaktor ohnehin noch konstruieren und Drucken muss, eilt es nicht. Es sollte auf jeden Fall eine Stand alone Variante sein und eine Anbindung brauchen wir nicht - ist ohnehin eher eine "Forschungs-Spielerei". Ich halte euch auf jeden Fall auf dem Laufenden

 

[s.ochs]

Als "Spielerei" auf jeden Fall gut geeignet. Da ist jetzt nix drin, was besonders kompliziert ist oder man nichts zu im Netz findet. Im Grunde muss man sich nur "trauen" mal anzufangen, dann wird das schon.

Vielleicht noch ein Tipp zum Lüfter. Je nachdem wie die Luftführung da in deinem Messaufbau umgesetzt werden kann: Axiallüfter können keine Luft "drücken". Wenn die gegen einen statischen Druck arbeiten müssen, bläst einfach alles hinten raus. Deshalb nutzen wir an den Grills auch Radiallüfter. Also da bei der Konstruktion am besten schon mal drauf achten.

 

[Gondelulf]

Alles klar, werde ich drauf achten