Wasserkühlung für FLUG-Regler

[Ralfino]

Hallo Gerhardt, vieleicht kannst du ja mit meinem Vorschlag etwas Anfangen. Ich könnte mir vorstellen das ein Windenservo der Antrieb für eine selbstgebaute Pumpe sein könnte. Die Pumpe kannst du selber bauen und wie das Versuche ich mal zu beschreiben: Eine Dreieckige Platte wird an den Spitzen geschlitzt und dort Je ein Kugellager befestigt. Ein Gehäuse brauchst du noch wo eine 180 Grad verlaufende Nut einen Silikonschlauch aufnimmt und die Kugellager bei der Drehung des Dreiecks den Schlauch walken das heisst diesen zusammendrücken und dadurch dein Kühlmedium durch den Schlauch drücken. An eine zuverlässige befestigung des Silikonschlauches mit Anschluss für die Kühlmittellschläuche am Gehäuse sollte wohl nicht schwierig sein, wir sind ja Modellbauer. Diese Variante habe ich mal vor etwa 20 Jahren zur Förderung eines sehr leicht aufschäumenden Mediums gebaut und das funktioniert bis Heute. Gruß Ralfino

 

[niki]

Ich gegebe dem was ihr alle beschreibt mal ein bild:

Das sind Pumpen bei denen die eigentlich zu fördernde Flüssigkeit mit der Pumpe nicht in Kontakt gerät, sie wer vor allem bei der Dialyse verwendet. Bei dir kann das ja ruhig passieren.

Meines Erachtens haben Pumpen dieser Art aber eine zu geringe Fördermenge um einen Kühlkreislauf zu betreiben.

 

[Airman]

Es gibt solche mini piezo Pumpen, die mit 5V laufen, zB hier
http://www.microjet.com.tw/english/micropump.htm

Ich weis allerdingst nicht wo man sie käuflich bekommt oder was sie kosten.

 

[Nice]

Tolle Idee

Tolle Idee

Hi,
find ich auch klasse was du da machst.
Nur das der Kühler so außerhalb am Modell baumelt finde ich nicht so toll.

Das mit dem passiv Kühler sollte gehen, weiß aber nicht was da in den Leitungen drin ist.

Mit einer 12 Volt Spritzwasserpumpe von der Wisch-Wach Scheibenwaschanlage ( ) sollte das gehen, falls die nicht mit 6 Volt drehen will, dann gibt es auch welche für 6 Volt

Der passiv Kühler kann ja auch mit einem Ventilator versehen werden und so im Rumpf bleiben, ggf kann man wie beim KFT einen Schaltthermometer mit an den Lüfter machen.
Die meisten E-Modelle haben ja ein Eintritt und ein Auslassloch für die Kühlluft, sollte doch gehen!?

 

[niki]

Das mit dem passiv Kühler sollte gehen, weiß aber nicht was da in den Leitungen drin ist.

In den Leitungen ist nichts die sin aus voll Material außerdem ist das kein passiv Kühler sonder Aktiv (Lüfter)

Ich will mal noch einen Vorschlag machen, aber ich bringe euch damit nen bisschen von der eigentlichen Idee ab, aber reicht es nicht wenn man den CPU Kühler mit etwas Wärmeleitpaste direkt auf das Aluminium teil "klebt"?

Gruß
Niklas

 

[456-G]

Ein Versuch wert?

Ein Versuch wert?

reicht es nicht wenn man den CPU Kühler mit etwas Wärmeleitpaste direkt auf das Aluminium teil "klebt"?
Niklas

Das ist natürlich ganz spezifisch für meine Piper, dass der Regler einfach keine Luft abbekommt wo er hin soll und in einer relativ kleinen Kammer liegt -- und dann fand ich das Thema interessant.

Die Löschwasserpumpen von den Bootlefahreren waren ein guter Tipp. Ich denke diese Pumpe müsste funktionieren. Macht 2 Liter in der Minute das kleine Ding. Die vor dem externen BEC an die Empfänger-Stromversorgung (3S -Lipo) geklemmt.
http://www.graupner.de/de/products/914/product.aspx

Der Kühlkörper soll natürlich in die Motorhaube integriert werden. Ich habe mal eine Skizze gemacht. (Das Bild gedanklich um 90 ° drehen, ich kann das auf die schnelle nicht im Computer)


Also zusammenfassend
Der Regler mit Kühlkörper, Silikonschlauch (zum Druckausgleich), die Pumpe von den Bootlebauern, das super weiche Kupferrohr von den Dampfmaschinenbastlern, durch den Kühlkörper geschlungen und wieder der Silikonschlauch in den Regler, das Ganze mit Kühlflüssigkeit gefüllt. Ca. 150g Mehrgewicht und 50 Euro weniger im Geldbeutel.

Hat jemand einen besseren Vorschlag? Oder weiß jemand warum das nicht funktioniert?

Sonst würde ich einfach mal loslegen (Bestellen und auf einem Brett aufbauen) und berichten ob es was "hilft".

Gruß
Gerhard

 

[steve]

Ich gegebe dem was ihr alle beschreibt mal ein bild:

Das sind Pumpen bei denen die eigentlich zu fördernde Flüssigkeit mit der Pumpe nicht in Kontakt gerät, sie wer vor allem bei der Dialyse verwendet. Bei dir kann das ja ruhig passieren.

Meines Erachtens haben Pumpen dieser Art aber eine zu geringe Fördermenge um einen Kühlkreislauf zu betreiben.

Hi,
genau diese Art Pumpe meinte ich. Dieses Konzept kann mit einem oder auch x Nocken betrieben werden und unsere Drehzahlen liegen weit über denen, die bei diesen Konzept üblich sind. Die Fördermenge und der Druck sollten locker reichen um auch noch den Motor zu kühlen.

Grüsse

 

[PlanB]

Heatpipes

Heatpipes

Im Computerzeitalter erscheint mir die Verwendung einer Wasserpumpe irgendwie etwas altbacken. Schon mal über den Einbau von Heatpipes nachgedacht. Dafür muss das System nicht unbedingt vollständig selbst gebaut werden, sondern man könnte auf z.B. alte Grafikkarten oder fertige Produkte zurückgreifen.
Fraglich ist nur ob Du mit den fertigen Heatpipe-Systemen die Strecke zwischen Regler und Anbringungsort für den Kühlkörper überbrücken kannst.


Gruß
PlanB

 

[456-G]

Wie groß wie schwer?

Wie groß wie schwer?

Im Computerzeitalter erscheint mir die Verwendung einer Wasserpumpe irgendwie etwas altbacken. Schon mal über den Einbau von Heatpipes nachgedacht. Dafür muss das System nicht unbedingt vollständig selbst gebaut werden, sondern man könnte auf z.B. alte Grafikkarten oder fertige Produkte zurückgreifen.
Fraglich ist nur ob Du mit den fertigen Heatpipe-Systemen die Strecke zwischen Regler und Anbringungsort für den Kühlkörper überbrücken kannst.

Diese Systeme funktionieren meines Wissens nach nur über die Wärmeleitung des Metall. Wenn du da 30 cm vom Kühlergrill bis zum Objekt (Regler, Motor, etc) hast, hat das Objekt schon 100 Grad und der Grill ist immer noch kalt. Und bei kürzeren Entfernung kannst du das Objekt selbst an die Frischluft hängen. Außerdem sind die glaube ich, alle ziemlich groß und relativ schwer.

Gruß
Gerhard

 

[456-G]

??

 

[piotre225]

Diese Systeme funktionieren meines Wissens nach nur über die Wärmeleitung des Metall.

Nein, tun sie nicht.


In einer Heatpipe strömt ein Fluid. Dort wo die Wärme herkommt (also in deinem Fall am Regler) verdampft dieses Fluid, dann strömt das Fluid als Dampf zum Kühlkörper kondensiert dort wieder und fließt dann flüssig wieder zurück und dann gehts wieder von vorne los. Dies ist ein kontinuierlicher Prozess.
Vom Prinzip funktioniert es so ähnlich wie die Kühlung bei einem Kühlschrank nur das das ganze von "alleine" funktioniert.

Durch diese Heatpipes können sehr große Wärmemengen "transportiert" werden und es wird keinerlei Pumpe benötigt. Schau mal bei Wikipedia: http://de.wikipedia.org/wiki/Wärmerohr


Wichtig: Je nach "Wunschtemperatur" muss ein anderes Fluid benutzt werden. Wasser würde in deinem Fall also wahrscheinlich nicht so gut funktionieren weil der Prozess dann wahrscheinlich erst bei Temperaturen von über 70°C richtig in Schwung kommt (genau kann ich es dir aber nicht sagen). Vielleicht ist da auch unterdruck in diesen Heatpipes, je niedriger der Druck desto früher kocht das Wasser...

 

[Airman]

Hat jemand einen besseren Vorschlag? Oder weiß jemand warum das nicht funktioniert?

Ich finde die Idee super und die Art der Ausführung gut. Es ist einfach und funktioniert, daher bitte bauen und mal Bilder davon machen.
Wenn es funktioniert, berichte einmal mit Bildern und wenn möglich ein paar Kühlwassertemperaturen davon!

Gruß, Ulrich

 

[Relaxr]

Vom Risiko her ungünstig mE: wenn die Transportpumpe ausfällt, droht Überhitzung. Da bräuchte man noch per Telemetrie eine Temperaturkontrolle, quasi die "rote Lampe, wie im Ford Capri" . Wäre nicht ein passiv gekühltes System zumindest "fail-saver". OK, wenns gut gemacht ist, sieht der Kühler halt "cool" (nomen est omen) aus.

 

[456-G]

Schnapsidee

Schnapsidee

So eine Schnapsidee

In einer Heatpipe strömt ein Fluid. Dort wo die Wärme herkommt (also in deinem Fall am Regler) verdampft dieses Fluid, dann strömt das Fluid als Dampf zum Kühlkörper kondensiert dort wieder und fließt dann flüssig wieder zurück und dann gehts wieder von vorne los. ...

Das scheint ja die eierlegende Wollmilchsaulösung zu sein. Leicht, relativ kostengünstig und unkompliziert zu installieren. Ich hatte zwar noch nicht viel Zeit mich mit dem Thema zu beschäftigen, aber kaufen kann man das Material offensichtlich.
http://www.quick-cool-shop.de/heatpipe/

Ich hab auch schon das richtige Füllmedium: im Winter Strohrum (80%) und im Sommer Wodka (40% Alc.). Das wir ne lustige Fliegerei
Aber im Ernst, Alkohol in unterschiedlicher Konzentration könnte das richtige Medium sein.

Problem könnte sein, dass die Kapilarwirkung durch die im Flugbetrieb vorhandenen Fliehkräfte ausgehebelt wird. Aber das ist alles graue Theorie. Da geht probieren über studieren. Deswegen die Frage: Hat irgendjemand Erfahrung mit Heatpipes? auch außerhalb vom Modellbau.

Wie kann man die biegen, wie bekommt man den Grill dran, explodieren die bei Überhitzung .... ??????

Vielleicht kann ich ja Steve dazu bringen, dass er etwas über die Betriebstemperatur bei Reglern postet. Der hat da einiges an Erfahrung und hunderte von Messungen. Denn ob ein Regler nun 30 oder 40°C hat ist ziemlich egal, aber bei 80 oder 90 sieht das schon anders aus und je nachdem muss das System natürlich gestaltet sein. Ich glaube nicht, dass man 100° C mit so einem System auf 40° kühlen kann, aber wenn man 80° schafft mach das natürlich den wichtigen Unterschied.

Gruß
Gerhard

 

[456-G]

Heatpipe

Heatpipe

Hat jemand eine Ahnung was das im Zusammenhang mit Haetpipes bedeuten könnte?

Qmax bei Te (70 °C) ca. 45 R(th) 0.05 - 0.10 K/

 

[piotre225]

Also Q steht immer für Wärmeleistung bzw. in dem Fall wird es bedeuten wie viel Wärme bei 70°C abgeführt werden kann, was aber "45 R(th) 0.05 - 0.10 K/" bedeutet kann ich dir nicht 100% sagen.

45 R könnte die Abkürzung für irgendein Kühlmittel sein (also das Zeug was in der Heatpipe drin ist), das K könnte für Kelvin stehen


P.s. ich glaube übrigens nicht das man da einfach selber irgendein Zeugs rein füllt in so eine Heatpipe, da müssen bestimmt viele Sachen beachtet werden. Beim Kühlschrank kann man ja auch nicht mal eben so Kühlmittel nachfüllen. Und das sind auch bestimmt irgendwelche technischen Fluide (Kühlmittel) die genau für sowas entwickelt werden.

 

[456-G]

Temperaturbereich

Temperaturbereich

Also das mit dem Schnaps war eher als Scherz gedacht. Ich hab mittlerweile gelesen, dass viele Hersteller Über- oder Unterdruck verwenden und auch verbiegen die Wärmeleitfähigkeit beeinträchtigt. Also sollte man möglichst die Finger vom Bearbeiten lassen. Aber ansonsten sind die Dinger weniger empfindlich als ich gedacht habe.
Überhaupt sollte das für den Regler kein Problem sein, da dort ja auch nur Halbleiter drin sind die ähnliche Betriebstemperaturen haben wie in der Computerbranche.
Anders sieht es schon aus wenn man einen Motor oder Akkus oder was immer auch kühlen will.

Den folgenden Link fand ich ganz hilfreich um sich ein erstes "Grundverständnis" anzueignen.
http://www.heat-pipes.com/media/a4-heat-pipes-v26-deutsch2.pdf

Zitat aus diesem PDF:
Temperaturbereich: Niedrig Temperatur - CRS-5000 LT series -20° C to +150° C
Standard Temperatur - CRS-5000 ST series +5° C to +170° C
Hohe Temperatur - CRS-5000 HT series +5° C to +270° C
Sehr hohe Temperatur - Erhältlich bis zu 300° C auf Anfrage

Man sieht wir arbeiten absolut im Standardbereich. Außerdem gibt es die Teile (sogar bei Conrad) in allen möglichen Längen und Durchmessern.
Was ich noch nicht so richtig gefunden habe sind Abstrahlelemente. Hier gibt es eigentlich nur Alublöcke mit entsprechenden Bohrungen.

Was wirklich das Problem sein könnte ist, dass die Fliehkräfte das ganze System außer Kraft setzen könnten. Man geht immer davon aus, dass Kapilarkräfte den Flüssigkeitstransport besorgen, die Flüssigkeit verdampft, dabei die Wärme aufnimmt, noch Oben und Außen steigt, der Dampf kondensiert und das Kondensat im Inneren des Röhrchens nach unten fliest. Das kann man während eines Fluges vergessen. Das ganz wird heftig durcheinandergeschüttelt und unten ist oben. Auf der anderen Seite soll sich die Wärme schlagartig auf das ganze Rohr gleichmäßig verteilen. Wenn dem so ist kann es mir egal sein wo oben oder unten ist. Der Teil im Luftstrom wir gekühlt, dort sinkt die Temperatur und verteilt sich schlagartig im gesamten System. Das ganze System wird kälter und kühlt die Hitzequelle.

Also Piotre ich bin von deiner Idee begeistert. Das Zeug muss her und wird getestet. Ich denke auch nicht das mein Schulzeregler kaputt geht wenn das System nicht funktioniert, er schaltet halt wegen Übertemperatur ab. Aber ich werde das mit einem Jive 60+ HV testen und mir ein JLog2 besorgen. Externer Sensor an die Spitze der Heatpipe und der Jive gibt die Kerntemperatur sowieso aus. Dann wissen wir's.

Gruß
Gerhard

 

[steve]

Welche Temp. sollte angesrebt werden?

Welche Temp. sollte angesrebt werden?

Hallo,
an mich wurde die Frage heran getragen, auf welche Temp. gekühlt werden sollte. Naja - ganz einfach: So kühl wie möglich!

Der Widerstand steigt mit der Temp. und verursacht noch mehr Verlustwärme und wieder mehr Widerstand. Einige meinen, man könne das vernachlässigen aber meine Systeme lasse ich so kühl es nur geht laufen.

Die besten Wärmeleiter sind Metalle - optimal ist Kupfer. Leider sehr schwer. Alu geht auch sehr gut. Dabei ist eine maximale Oberfläche anzustreben. Masse speichert eher als es kühlt. So betrachtet, sind die verrippten Kühlrippen eines Verbrenners schon ziemlcih smart und das Systemgewicht sehr günstig.

Um nun die Angelegenheit handhabbar zu gestalten, sollte man evtl. mal über Peltier-Elemente diskutieren.

Grüsse

 

[456-G]

Peltier-Elemente

Peltier-Elemente

Wenn man die warme Seite der Peltier-Elemente kühlen kann ist das ok, aber das geht ja bei den Anwendungen die wir hier diskutieren meist nicht.
Wenn du in einem geschlossen Raum einen Kühlschrank stellst, den voll aufdrehst und die Kühlschranktüre auf machst -- wird der Raum sich erwärmen. Bei einem Klimagerät wird die Warmluft auch nach außen transportiert oder besser es steht schon außerhalb des Raumes und es wird nur die kalte Luft in den Raum geblasen.

Es geht immer darum die Hitze von A nach B zu transportieren und da finde ich Heatpipes ideal.

@ Steve: Hast du denn mal gemessen bei welcher Temperatur deine Regler ausgestiegen sind?
Wie du schon sagts der Widerstand steigt mit der Temperatur, somit verläuft die Kurve exponentiell.

Heatpipes arbeiten bei unterschiedlichen Temperaturen optimal. Also ich interpretiere mal diese Leistungsangabe auf einer beispielhaften Heatpipe "Qmax bei Te (70 °C)" so, dass das System bei 70 ° C am effektivsten arbeitet. Das könnte z.B. um "Temperatur zu bewegen" für einen Regler das richtige sein. Oder ist eine Regler bei 70 ° schon zu warm, weil er bei 80 ° schon die Leistungsaufnahme verringert??

Gerhard

 

[steve]

Wenn man die warme Seite der Peltier-Elemente kühlen kann ist das ok, aber das geht ja bei den Anwendungen die wir hier diskutieren meist nicht.
Wenn du in einem geschlossen Raum einen Kühlschrank stellst, den voll aufdrehst und die Kühlschranktüre auf machst -- wird der Raum sich erwärmen. Bei einem Klimagerät wird die Warmluft auch nach außen transportiert oder besser es steht schon außerhalb des Raumes und es wird nur die kalte Luft in den Raum geblasen.

Es geht immer darum die Hitze von A nach B zu transportieren und da finde ich Heatpipes ideal.

@ Steve: Hast du denn mal gemessen bei welcher Temperatur deine Regler ausgestiegen sind?
Wie du schon sagts der Widerstand steigt mit der Temperatur, somit verläuft die Kurve exponentiell.

Heatpipes arbeiten bei unterschiedlichen Temperaturen optimal. Also ich interpretiere mal diese Leistungsangabe auf einer beispielhaften Heatpipe "Qmax bei Te (70 °C)" so, dass das System bei 70 ° C am effektivsten arbeitet. Das könnte z.B. um "Temperatur zu bewegen" für einen Regler das richtige sein. Oder ist eine Regler bei 70 ° schon zu warm, weil er bei 80 ° schon die Leistungsaufnahme verringert??

Gerhard

Hallo Gerhard,
der Vergleich mit dem Kühlschrank ist gut. Die haben eine Tür und wenn Du die zumachst, ist es drinnen kalt und aussen wird es wärmer. Beim Modell muss also die kühle Seite am Regler sein und die warme Seite aussen am Modell. (Bitte smilie beachten)
Sinnvoll ist so ein P-Element aber nur, wenn die zur Kühlung verwendet Leistung niedriger ist, als die Verlustleistung durch die Erwärmung des Stellers. Bei unterdimensionierten Stellern, die thermisch an der Abko...grenze arbeiten, kommt man da eher auf seine Kosten als an den eher überdimensionierten Setups.

Wenn es gelingt, den Steller unter Umgebungstemp. zu kühlen, müßte er sogar thermisch isoliert werden.

Meine Wettbewerbs-Setups sind mir thermisch nie ausgestiegen. Die Avioniks/Markus sind sehr luftig aufgebaut und die YGE werden an meinen 2-Polern kaum erwärmt. Zudem setze ich extrem überdimensionierte Steller ein. Bei meinen 2011er Hayabusa-Setup lag der Strom am Arbeitspunkt bei 60-70A. Dabei wurde eine YGE200 eingesetzt.
Bei den 2009er Hayabusa-setup wurde ein Avionik300 an einem 10poler eingesetzt. Der Strom lag bei ca 120A am Arbeitspunkt.

Wenn ich eine Flüssigkeitskühlung einsetzen würde, dann wäre mein Kühlmaterial destiliertes Wasser oder eine andere nicht leitende Flüssigkeit. Damit würde ich den gesammten Steller durchspülen. Gehäuse einfach aus Schumpfschlauch und an den Fronten Silikon - fertig! Damit sind alle hot-spots abgesichert, denn die bringen das System meist in Schwierigkeiten.

Evtl. macht es Sinn, die Elektronik-Freaks mal zu fragen, welche Flüssigkeiten sich bewährt haben/nicht funzen.

Grüsse